Producción y uso de electrodos para hornos eléctricos de arco

actualización tecnológica

Avances tecnológicos:

Producción y uso de electrodos para hornos eléctricos de arco Por Jorge Madías*

En los hornos eléctricos de arco, que producen un tercio del acero mundial, se emplean electrodos de grafito que se van consumiendo a lo largo del proceso de fusión. Su calidad y costo es de importancia en la operación de estos equipos.

Introducción Los electrodos de grafito artificial son un estándar en la producción de acero en hornos eléctricos. El grafito artificial posee una alta conductividad eléctrica y elevada resistencia al choque térmico que lo hacen imprescindible para este uso. El consumo medio ha sido cuantificado, para un gran número de acerías eléctricas del grupo ArcelorMittal, en 1,43 kg/t [1]. La producción de acero crudo en acerías eléctricas fue en el año 2010 de 406 Mt. Podría estimarse el consumo de electrodos para hornos eléctricos en el orden de las 600.000 t/año; a esto se le debería sumar el consumo en los hornos cuchara. Entre los principales fabricantes están GrafTech International, SGL Group, Showa Denko Carbon, Tokai Carbon, HEG Ltd., Superior Graphite, UK CG, Beijing Fangda Carbon Tech, Chengdu Ronguang Carbon, Fangda Carbon New Material, Fushun Carbon, Guangshan Shida Carbon, Hefei Carbon, GES (China), Jilin Carbon Import & Export. Es un mercado competitivo en costos, calidad y servicio, con estrategias diferenciadas y en el que ha habido en la última década un proceso importante de fusiones y adquisiciones. Una parte de las empresas mencionadas tiene sitios de producción en varios países. Se trata de una industria madura, que utiliza en general sistemas de producción modernos, con importante grado de automatización, capaces de formular electrodos con un alto grado de repetitividad.

* Gerente empresa Metallon, Argentina.

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En el Cuadro 1 se presentan algunas fechas importantes en el desarrollo y aplicación de los electrodos de grafito [2]. Las materias primas para la producción de los electrodos son el coque de petróleo, preferentemente del tipo denominado aguja y la brea de alquitrán de hulla. Estos materiales se mezclan y procesan a alta temperatura en varios pasos, hasta obtener el grafito sintético. Es un producto con un alto valor agregado energético. En los párrafos siguientes se presentan detalles sobre las materias primas utilizadas, el proceso de fabricación, el diseño de los electrodos y su aplicación, desde el punto de vista de algunas de las novedades tecnológicas que se han introducido en las últimas décadas. Cabe mencionar que los avances en las materias primas, el proceso de fabricación y la performance en uso son lentos. El proceso de producción de los electrodos es largo, de hasta dos meses; a esto debe sumarse el tiempo de prueba en la acería para saber si una cierta formulación presenta ventajas, donde un gran número de variables puede influir sobre los resultados [4].

Materias primas La principal materia prima para la producción de electrodos es el coque de petróleo. Se trata de un residuo carbonoso obtenido en el proceso denominado coquización demorada, que forma parte de las refinerías de petróleo. En este pro-

Cuadro 1 Algunos hitos importantes en el desarrollo tecnológico de los electrodos de grafito, en base a [2-3]

Año

Desarrollo



1890

Invención de los hornos eléctricos de arco por Hérault (electrodos de carbón amorfo)



≈ 1900



1909

Patentamiento de la impregnación con brea



1931

Introducción del niple de conexión



1956

Primer patentamiento del uso de coque de petróleo aguja para la fabricación de electrodos



1956

Primer patentamiento de la impregnación con brea de los electrodos de grafito



1960

Primer patentamiento de niple de conexión cónico



1963

Inicio del uso masivo de niples de conexión cónicos



1970

Inicio del uso masivo del proceso de impregnación con brea



1980

Uso masivo del coque aguja para la fabricación de electrodos



1984

Introducción de sistema digital de regulación de electrodos



1990-

Uso masivo de sistema digital de regulación de electrodos

Horno Acheson para grafitización de los electrodos



1998

Patentamiento de refrigeración de electrodos con anillo aspersor de agua



1990-

Introducción de robot para unión automática de electrodos



2004

Primer uso comercial de los electrodos con unión macho-hembra



2009

Patentamiento de uso de fibras de carbono para refuerzo de electrodos

Figura 1 Unidad de coquización demorada típica (coker), instalada en una refinería de petróleo, produciendo gas oil de coker, y coque de petróleo como subproducto [6] Torre fraccionadora Gas combustible y gas licuado de petróleo a la planta de gas Gasolina de coker Agua para corte

GOLC

Horno

Tambor de operación

Agua para corte

GOPC

Residuo de vacío

Fosa de coque Sistema de manipulación del coque GOLC: Gas oil liviano de coker; GOPC: Gas oil pesado de coker.

ceso se produce gas oil y coque, a partir de residuos de la unidad de destilación al vacío (Figura 1). Consiste en calentar el residuo a su temperatura de craqueo térmico en un horno; el craqueo comienza en el horno, continúa en la línea de transferencia y finaliza en el tambor de coque. El coque se enfría con agua y se corta

con chorros de agua a alta presión. La producción mundial fue del orden de 100 Mt en 2008 [5]. La mayor parte del coque producido es el denominado coque esponja, por su porosidad característica. Se destina mayormente a la producción de ánodos

Bomba para chorro de agua

para la producción de aluminio primario y combustión en plantas de cemento. Para la producción de electrodos de menores dimensiones, como los utilizados en hornos eléctricos de arco pequeños y en hornos cuchara, puede utilizarse esta calidad de coque. Sin embargo, para la producción de electrodos para hornos de

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Figura 2 Aspecto del coque aguja, utilizado para la producción de los electrodos de mayor calidad [7]

de un tipo de coque con características estriadas, con una estructura en agujas que estaba asociada a un espectro de difracción de rayos X que mostraba orientación cristalina, lo que no ocurría con el coque usual [8]. Este coque se obtenía a partir de residuos convertidos a un producto térmicamente estable mediante la extracción del material que tiende a formar una fase insoluble por calentamiento a 350°C-500°C y procesar los hidrocarburos líquidos remanentes en el coker en condiciones particulares. Los residuos más favorables son los altamente aromáticos [9]. El uso de este tipo de coque permite obtener un electrodo que tiene menor resistividad eléctrica (resistencia eléctrica específica del material) y un menor coeficiente de expansión térmica.

gran tamaño, de ultra alta potencia, se requiere un tipo de coque especial, denominado coque aguja (Figura 2). Inicialmente se atribuyó la obtención de electrodos de mayor calidad al tipo de crudo del que provenía el residuo utilizado para la producción del coque. Posteriormente se encontró que la mejor calidad estaba ligada a la formación

La otra materia prima es la brea de alquitrán de hulla. Se obtiene en plantas carboquímicas que procesan el alquitrán extraído de los gases de los hornos de coquización de hulla utilizados en la siderurgia (aquellos en los que hay recuperación de subproductos). En la Figura 3 se presenta un esquema del proceso de fabricación: el alquitrán es calentado a 400°C en dispositivos de destilación

diseñados para este propósito. Esto permite extraer la humedad, el naftaleno y el aceite de creosota pesado y liviano; el producto resultante es la brea de alquitrán de hulla. Debido a la escasez de brea de alquitrán de hulla, en particular en los EE. UU., por el cierre de coquerías con recuperación de subproductos y la apertura de nuevas coquerías con recuperación de calor y sin recuperación de subproductos, se ha estudiado su reemplazo mediante la obtención de brea de petróleo [11]. Se la ha utilizado particularmente en la impregnación de los electrodos. Entre las innovaciones propuestas recientemente en lo que respecta a materias primas, está el desarrollo del Oak Ridge National Laboratory, de los EE. UU., de la utilización de fibras de carbono en la fabricación de los electrodos [12]. Implica un método para distribuir uniformemente el grafito y las fibras de carbono en la matriz de los electrodos, modificando los parámetros de las fibras, agregando aditivos secundarios a las fibras para un mezclado homogéneo con la brea que se utiliza como ligante y usando diferentes tipos de fibras de carbono. Se obtendría

Figura 3 Esquema de la producción de brea a partir de alquitrán de hulla proveniente de la coquización [10] Vapor

Aguas amoniacales

Destilado Calentador Torre de destilación

Tanque de alimentación de alquitrán Gas

Carbón

Alquitrán Vapor

Horno de coque

Aguas amoniacales

Decantador

Barro de decantador

Figura 4 Beneficios del uso de fibras de carbono en los electrodos [12]

Fibra de carbono Grietas

La fibra de carbono actúa como una sutura, inhibiendo el crecimiento de la grieta con un fuerte vínculo matriz-grieta

Matriz 1. Frenado de grietas

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2. Punteo de grietas

Brea

un electrodo más resistente, ya que las fibras de carbono actuarían como freno o como sutura ante la propagación de grietas (Figura 4). La ventaja de esta tecnología sería tener menos roturas de electrodos. No se conocen aplicaciones industriales.

Proceso de fabricación En la Figura 5 se presenta un esquema del proceso de producción de los electrodos. El coque de petróleo se seca,

por ejemplo en un secador rotativo; se tritura en un molino a rodillos; se zarandea y se vuelve a moler. Se ha informado la utilización de mezclas de granos finos y gruesos, para permitir suficiente elasticidad e insensibilidad al choque térmico [13].

Figura 5 Proceso de producción de los electrodos de grafito artificial para hornos eléctricos de arco [14]

Coque de petróleo

Luego se añade una cantidad definida de brea. Ambos materiales se mezclan en caliente. La mezcla se extruda luego con las dimensiones deseadas, y se enfría, obteniéndose el llamado «electrodo verde». En esta etapa es importante obtener una orientación longitudinal de los granos de coque aguja, con respecto a lo que va a ser la dirección de la corriente eléctrica una vez en operación [13].

Brea aglomerante Molienda

Mezclado

Posteriormente, este electrodo es introducido en un horno donde se produce la coquización de la brea, extrayendo los volátiles y dejando un cuerpo sólido, no deformable, de carbón amorfo. Este proceso es seguido por una impregnación con brea y nueva coquización, ahora de la brea de impregnación, para mejorar la densidad y otras propiedades. Luego los electrodos son introducidos al horno de grafitización, donde son sometidos a una temperatura de unos 3.000°C, para formar la estructura cristalina del grafito. En los hornos más antiguos, del tipo Acheson, los electrodos se empaquetan dentro de una mezcla de coque y arena, y el calentamiento se produce mediante la resistencia de contacto de dicha mezcla. En los hornos más modernos, llamados LWG (Length-Wise Graphitization) o Castner o de grafitización longitudinal, el calentamiento se produce por el pasaje directo de electricidad a través del electrodo. Mientras el horno Acheson requiere unos 30 días de proceso para la grafitización, el horno LWG requiere 7 días [15]. En la Figura 6 se presentan esquemas de ambos hornos. El calentamiento más rápido a que se ven sometidos los electrodos en los hornos de grafitización longitudinal aumenta el riesgo de agrietamiento por el fenómeno denominado puffing, una severa expansión irreversible causada por la liberación de los gases provenientes de la presencia de azufre y nitrógeno en el coque, entre los 1.200 y 1.700°C [17]. Se ha utilizado un horno piloto de grafitización para estudiar la influencia sobre el puffing, de variables como el uso de inhibidores que forman compuestos con estos elementos; diferentes tipos de materias primas y diferente procesamiento previo (por ejemplo, el número de impregnaciones) [17]. Finalmente los electrodos son mecanizados dentro de tolerancias en longitud y diámetro. Debido a que los electrodos se van consumiendo a lo largo del proceso,

Extrusión Impregnación con brea Horneado

Grafitización

Mecanizado

Figura 6 Esquema de los hornos de grafitización del tipo Acheson, de calentamiento indirecto (izquierda) y LWG, de calentamiento directo [16] Medio de empaque

Electrodos Conexión eléctrica

Resistor

Conexión eléctrica

Electrodos (resistor)

Horno Acheson, calentamiento indirecto

Horno LWG, calentamiento directo

deben introducirse otros, que se unen mediante niples. Los niples se roscan para asegurar una adecuada unión entre los electrodos. El empaque es clave para que no haya daños durante su transporte y manipulación.

Diseño En el diseño de los electrodos ha habido avances cuantitativos, como el requerido para la fabricación de electrodos de 800 mm de diámetro y avances cualitativos,

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Figura 7 Capacidad de transporte de corriente en función del diámetro de electrodo, para hornos cuchara, hornos eléctricos de arco de corriente alterna y de corriente continua [14]

Con respecto a los electrodos de 800 mm de diámetro, ha sido necesaria la construcción de hornos de corriente continua de un solo electrodo de gran tamaño. SGL reivindica la obtención del primer electrodo de este diámetro, en desarrollo en conjunto con la siderúrgica alemana Peiner Träger, del grupo Salzgitter, en el año 2001. Hasta ahora la máxima corriente usada ha sido 130-140 kA; pero estos electrodos abren la puerta para el uso de corrientes de más de 150 kA (Figura 7). Otro aspecto relacionado con el diseño de los electrodos tiene que ver con las juntas. El diseño tradicional es el de niples con doble conicidad (Figura 8). Como el niple tiene un diámetro menor, para soportar esfuerzos de flexión debe tener un material más resistente que el del electrodo. Por esta razón se utiliza un menor tamaño de grano de coque de petróleo. Esto hace que su coeficiente de expansión térmica (CET) sea diferente. Bajo las condiciones térmicas severas prevalecientes en el horno, esta diferencia en CET da lugar a tensiones térmicas excesivas que pueden implicar agrietamiento, desgaste lateral y consumo excesivo en la junta [18]. La unión macho-hembra que se ha usado antes del desarrollo de los niples, tenía el problema de la baja resistencia del macho. Para procurar un diseño que superara este problema se hizo una modelización de las tensiones, basada en elementos finitos. Sobre el diseño obtenido se hicieron luego modificaciones no basadas en la modelización: paso de rosca de 12,7 mm en lugar de 6,35 mm utilizado en los niples, para una rosca con mayor resistencia y menos rotaciones del electrodo durante el ajuste; la junta se arma con el macho hacia arriba, a la inversa del armado estándar. Este sistema encuentra aplicación en los hornos con electrodos de gran diámetro como los de corriente

Corriente en el electrodo (kA)

como por ejemplo nuevos tipos de uniones.

180 160 140

Horno corriente continua

120 100 80 60

Horno cuchara

40

Horno corriente alterna

20 0

350

400

450

500

550

600

650

800

Figura 8 Junta de electrodos mientras está localizada en la parte alta de la columna (izquierda), y cuando está cerca de la punta, donde el consumo disminuye la sección transversal del electrodo (derecha) [19]

continua y algunos de corriente alterna de ultra alta potencia. El sistema se denomina comercialmente Apollo (Figura 9). Plantas que han utilizado este electrodo han informado mejoras en el consumo

específico, y la necesidad de cambios en el manipuleo de los electrodos, incluyendo los robots [20]. El sistema presenta interés para los hornos con electrodos de tamaño grande.

Electrodo con unión macho-hembra Alta conicidad; unión larga para alta resistencia de la columna

Niple Izquierda: comparación con la conexión estándar con niple; derecha: detalles constructivos de los electrodos.

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750

Diámetro del electrodo (mm)

Figura 9 Unión macho-hembra implementada en 2004 para electrodos de gran diámetro [20] Electrodo estándar

700

Sellado del extremo

Ranuras para flujo del sistema de bloqueado químico

Aplicación La reducción del consumo específico de los electrodos durante el último decenio se debe mayormente a graduales cambios tecnológicos en las acerías con aumento de productividad de los hornos. Se pueden citar los siguientes factores, que se gestaron a lo largo de años y gradualmente continuaron en su implementación en la década pasada [4]:

Figura 10 Parámetro para definir el caudal de agua de refrigeración de electrodos, Lox/L · Lox/L alto caudal < Lox/L bajo caudal [21]

• Incremento en la utilización de energía química  reduciendo la energía eléctrica. • Uso de lanzas supersónicas que permiten mantener la puerta del horno cerrada. • Cambio de transformadores de mayor potencia aumentando la productividad del horno. • Cambio de transformador permitiendo operar con arcos más largos y reducción de la corriente de fase. • Mejoras en el control y mantenimiento de la escoria espumosa. • Mejoras en la programación automática del arco y repetitividad de la colada en general.

Figura 11 Esquema de sistema de refrigeración de electrodos mediante rociado de agua [22] 21 L

L

• Instalaciones que operan con sistemas de carga continua y precalentamiento de chatarra.

θ 11

• Carga metálica caliente (hierro esponja o arrabio líquido).

11 θ 10

• Mejoras en el control de la refrigeración lateral de las columnas. • Utilización de carga única o menor número de cargas, con mejor preparación de la chatarra. En los párrafos que siguen se detallan cuatro aspectos en los que recientemente se han producido avances: la refrigeración, el uso de alta tensión y baja corriente, el revestimiento superficial, los sistemas de regulación y el monitoreo continuo del consumo. El objetivo de la refrigeración de los electrodos es disminuir el consumo lateral que ocurre por oxidación del carbono en la superficie del electrodo al rojo. La más reciente fórmula propuesta para el consumo lateral es [21]: CL = 0,11(O2/t) + 0,16J0 + 3,02/(Lox/L) – 4,42 Donde CL es el consumo lateral, en kg/ m2h; O2/t es el oxígeno inyectado mediante lanza o quemadores, en Nm3/t; J0 es la densidad de corriente en A/cm2; Lox es la longitud de electrodo sometida a la oxidación y L es la longitud de la columna por debajo del soporte (Figura 10).

1

1

1: cubierta del horno; 10: electrodo de grafito; 11: agua de enfriamiento; 21: caño de enfriamiento; θ: ángulo de inclinación con respecto a la horizontal; L-L: nivel horizontal.

El diseño del sistema de refrigeración de los electrodos, aunque parece un tema sencillo, tiene diversas connotaciones. El dispositivo debe ser diseñado de manera tal de no generar salpicaduras sobre partes del horno que puedan resultar afectadas; las estructuras metálicas que se requieren para refrigerar pueden ser afectadas por las corrientes electromagnéticas generadas por el arco [22]; un exceso de agua podría dar lugar a la absorción de hidrógeno por el acero líquido [22]; incrementar la velocidad de corrosión de las partes más frías del ducto de salida de gases [23], y favorecer la inestabilidad del arco [24]. Uno de los sistemas paten-

tados se presenta esquemáticamente en la Figura 11. Recientemente se ha utilizado aire comprimido, disminuyendo el aporte de agua [24]. Otra forma de disminuir el consumo lateral que ha sido propuesta, es la utilización de revestimientos superficiales. Entre los materiales que se mencionan esta el TiN, el intermetálico TiAlSi y el aluminio metálico [25]. Estos revestimientos se han evaluado por ejemplo mediante modelos de transferencia de calor basados en elementos finitos, con resultados como los que se presentan en la Figura 12.

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Figura 12 Distribuciones de temperatura longitudinales en el centro y la superficie de electrodos revestidos con TiN y electrodos sin revestir, de acuerdo a un modelo de transferencia de calor, y datos experimentales [25]

El consumo de punta, a su vez, depende de la corriente, la potencia aplicada, el tiempo entre coladas y la estabilidad eléctrica del arco. Una fórmula de cálculo es la siguiente [20]:

4.000

Donde CP es el consumo de punta en kg/t; K es el consumo específico de punta en kg/kA2 · h; kA es la media de la corriente, en kA; POT es el tiempo power on, en h, y Wt es el peso de acero por colada. El factor K, a su vez se calcula de manera diferente para los hornos de corriente alterna basados en chatarra y para los hornos de corriente alterna o continua con carga continua de hierro esponja (ver detalles en [21]). Una de las vías propuestas para disminuir el consumo de punta es operar con altas tensiones y bajas corrientes [26]. La estabilidad del arco se ve favorecida por una práctica adecuada de espumado de la escoria. De suma importancia para el funcionamiento del horno y por ende para la performance de los electrodos son los sistemas de regulación de los mismos, cuya evolución en tiempos recientes ha sido importante. Sistemas digitales, basados en la medición y evaluación de parámetros eléctricos, con diversa arquitectura de sistemas y que facilitan distintos modos de operación, han dado interesantes resultados industriales [13, 27-28]. En la Figura 13 se presenta un esquema de uno de los sistemas que se utilizan y en la Figura 14 una pantalla típica de estos sistemas.

Temperatura (°K)

CP = (K · kA2 [POT]) / Wt

3.500

Centro del electrodo revestido

3.000

Centro del electrodo sin revestimiento

Superficie del electrodo revestido Superficie del electrodo sin revestimiento

2.500

Datos experimentales de la superficie

2.000 1.500 1.000 500 0 0

1

2

3

5

4

6

7

8

Distancia desde el arco (m)

Con respecto a la evaluación del consumo de electrodos, ya se ha mencionado un criterio reciente para el cálculo del consumo lateral. En [30] se puede encontrar un resumen de reciente publicación con diversos criterios de cálculo para el consumo lateral y de punta. Es importante resaltar que en los últimos años se han introducido sistemas para la medición en línea del consumo. Uno de estos sistemas, desarrollado en acerías eléctricas europeas del grupo ArcelorMittal, se basa en el registro de los electrodos en una posición definida, mediante cámaras digitales [1]. Otro, desarrollado por un consultor alemán, se

basa en la adquisición y tratamiento de datos del posicionamiento de los electrodos [31]. Respecto del primer sistema, la configuración fue diferente en las distintas acerías en que se lo implementó, debido a las particularidades de cada una. A título de ejemplo, se presenta un esquema de la vista lateral del sistema en la planta de ArcelorMittal Differdange (Figura 15). El sistema consiste de una cámara en una posición fija, un panel con luces halógenas para calibración, un PLC (controlador lógico programable), un sensor láser de altura, un programa de análisis de imágenes y una PC.

Figura 13 Esquema de un sistema de regulación de electrodos [27] I el A

MC: Microcomputadora I el: Corriente de electrodo I ref: Corriente de referencia V el: Tensión del electrodo V ref: Tensión de referencia Ref: Valor de referencia – corriente o impedancia – factor de potencia – potencia activa Contr: Valor controlado de corriente o impedancia – factor de potencia – potencia activa HRR: Servoválvula D: Distribuidor de servoválvula T: Tanque V: Recipiente de alta presión P1: Bomba de alta presión P2: Estación de bombas para servoválvula

40

V

contr MC ref

I ref

+ –

+ –

PC

CT

PT

V ref V

V

V el

V

+ –

HRR P2 V D T

P1

mA

La cámara se dispara automáticamente en función de la posición del electrodo; las coordenadas X e Y de la punta del electrodo se transmiten al PLC, que registra la medición de altura del sensor láser y calcula la longitud del electrodo y su cambio respecto a la situación anterior (por ejemplo, después de la fusión de cada cesta). Para el operador del horno, se presenta en una pantalla el valor del consumo de grafito y las dos últimas imágenes registradas, con una indicación de si es necesario ajustar la longitud.

Figura 14 Pantalla de un sistema actual de regulación de electrodos [29]

En un segundo paso, las imágenes se transfieren a una PC, que las almacena y hace un análisis de las imágenes (ver ejemplos en Figura 16).

Agradecimientos A los Ings. Nicolás Lugo, GrafTech International (Parma, EE. UU.), Luis Ferro, Tenaris (Campana, Argentina) y Ralph Knacken (Pompano Beach, EE. UU.), por sus valiosos comentarios e informaciones, y al Ing. Francisco Torre, FACTS (Rosario, Argentina) por su revisión del trabajo.

Figura 15 Vista lateral esquemática con el electrodo en la posición de fotografía; la localización de la cámara y el panel con luces halógenas para calibración [1]

Conclusiones El crecimiento de la producción de acero vía horno eléctrico de arco, así como el desarrollo de hornos eléctricos de mayor tamaño y potencia y las necesidades de disminución de costos, han ido planteando nuevas necesidades frente a la fabricación y la utilización de los electrodos de grafito. Las respuestas han venido tanto de parte de los productores de estos insumos, como de las propias empresas siderúrgicas y sus centros técnicos.

Brazo portal electrodo

Electrodo

Cámara de post-combustión Fijación del panel de calibración

Referencias [1] Baumert, J.-C.; Thibaut, C.; Weiler, M.; Houtmann, G.; Continuous monitoring of graphite electrode wear at the electric arc furnace. Revue de Métallurgie Vol. 103 pp. 153-163. [2] Lugo, N.; comunicación privada, febrero 2012. [3] Redefining limits for 125 years: The history of GrafTech International, 1886-2011. GrafTech pamphlet, 2011. [4] Nacken, K.; comunicación privada, febrero 2012. [5] Mannweiler, U.; Fischer, W.K.; Perruchoud, R.; de Vries, A.; Profitable calcining of non-calcinable petroleum coke. En www.rd-carbon.com, visitado en febrero 2012 [6] http://www.processengr.com/coker.html visitado en febrero 2012. [7] http://www.jectcorp.com/cms/index. php?lang=en&&lm=41 visitado en febrero 2012.

+

Ángulo de visión 10,5° Cámara

Panel de calibración oara cámara con dos proyectores halógenos Medidor láser de distancia

Altura de brazo portaelectrodo Altura de referencia

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Figura 16 Imágenes obtenidas mediante la cámara. Arriba: Grietas cerca de la punta y caída de la punta cerca del niple; abajo: Distribución de temperaturas en función de la luminosidad [1]

[8] Shea, Jr. F.L.; Production of coke from petroleum hydrocarbons. US Patent 2,775,549, December 1956. [9] Scovill, W.E.; Day, D.R.; Process for manufacture of improved needle coke from petroleum. US Patent 3,704,224, November 1972. [10] http://nithyasaichem.com/coal-tar.html visitado en febrero 2012. [11] Kiser, M.D.; Wombles, R.H.; Developing coal tar/ petroleum pitches. En www.koppers.com, visitado en febrero 2012. [12] Pappano, P.J.; Contescu, C.I.; Toughened graphite electrodes for electric arc furnaces. U.S. Patent Application Publication, July 2010. [13] Bianchi Ferri, M.; Cozzi, G.; Lombardi, E.; Energy & graphite electrodes saving in Ori Martin, Brescia - Italy. 2003 AISTech Conference Proceedings, pp. 11011110. [14] Ultrahigh-performance electrodes - A new dimension in productivity. SGL Carbon pamphlet, May 2011. [15] Inagaki, M.; Feiyu, K.; Carbon materials science and engineering - From fundamentals to applications. Tsinghua University Press, p. 271. [16] Philippe Béghein, Ph.; Berlioux, G.; du Mesnildot, B.; Hiltmann, F.; Melin, M.; NBG-17 - An improved graphite grade for HTRs and VHTRs. Nuclear Engineering and Design.

42

[17] Perruchoud, R.; Letizia, I.; LWG furnace eliminates cracks during manufacture of EAF electrodes. Steel Times International, September 2011, pp. 19-22. [18] Alameddine S.; Smith, R.E.; Apollo electrodes: a new system for arc furnaces. [19] Fulgenzi, C.F; Autopsy of electrode breaks. AISTech Conference Proceedings - Volume I, pp. 509-515. [20] Gervais, O.; Alameddine, S.; Fregonese, T.; Renatd, Y.; Finot, T.; Total cost and CO2 emission reduction using Apollo electrode system at ArcelorMittal Differdange DC arc furnace. AISTech Conference Proceedings - Volume I, pp. 9911005. [21] Potey, D.; Bowman, B.; Alameddine, S.; Electrode consumption model update 2004; European Electric Steelmaking Conference, London, UK, 2005. [22] Sakurai, F.; Nagai, M.; Method for cooling graphite electrodes used for metal melting and refining in an electric arc furnace and a ladle. US Patent 5,795,539 August 1998. [23] Nakayama, M.; Kubo, M.; Progress of emission control system in electric arc furnace melt-shops. NKK Technical Review No. 84 (2001) pp. 16-23. [24] Ferro, L.; Giugliano, P.; Galbiati, P.; Memoli, F.; Giavani, C.; Maiolo, J.; The electric arc furnace of Tenaris Dalmine: from the application of the new technologies

[25]

[26] [27]

[28]

[29] [30]

[31]

of digital electrode regulation and multipoint injection to the dynamic control of the process. 16th IAS Steelmaking Conference, Rosario, Argentina, pp. 59-72. Rafiei, R.; Kermanpur, A.; Ashrafizadeh, F.; Numerical thermal simulation of graphite electrode in EAF during normal operation. Ironmaking and Steelmaking 2008 Vol. 35 No. 6, pp. 465-472. Torre, F.; comunicación privada, febrero 2012. Memoli, F.; Origoni, L.; Shoop, K.; The basic principles of an electrode regulation system. Industrial Heating, August 2010. Sedivy, Ch.; Koubek, Ch.; Krump, R.; The ArCOS furnace automation concept - Much more than a simple electrode control system. AISTech Conference Proceedings - Volume I, pp. 979-984. www.tenovagroup.com visitado en febrero 2012 Chevrand, L.; Souza Candido, F.; de Souza Albuquerque, B.T.; Fatores que influenciam o consumo de eletrodos de grafite nas aciarias elétricas. 42° Seminário de Aciaria da ABM, Salvador, Brasil maio 2011, pp. 243-253. Kuhn, R.; Measurement of electrode consumption to improve performance. Steel Times International September 2007 pp. 26-30.