Monitoring and Prediction of the Liquid Steel Temperature in the Ladle and Tundish

Control y predicción de la temperatura del acero líquido en la cuchara y la artesa de colada

Este artículo se centra en la descripción de las principales características de un sistema en línea para la supervisión y predicción en tiempo real de la temperatura del acero líquido en la cuchara y la artesa. El seguimiento y la predicción se basan en una combinación de métodos analíticos y estadísticos. Así, por ejemplo, los perfiles de temperatura de las paredes se calculan mediante un esquema de diferencias implícitas multicapa que tiene en cuenta la temperatura actual del acero, el precalentamiento de la cuchara y/o artesa, las propiedades de los refractarios, etc. Las temperaturas del acero líquido se calculan a partir del balance térmico de los flujos de calor hacia las paredes y otras pérdidas. En este sistema también se tienen en cuenta las influencias de todos los procesos de la metalurgia secundaria. La predicción de la temperatura del acero líquido se realiza de forma continua durante el procesamiento del acero, desde el convertidor LD hasta la colada continua.

INTRODUCCIÓN

Hace algunas décadas, el proceso de fabricación de acero prácticamente abandona la unidad de fusión, tiempo durante el cual la cuchara se usaba solo para transferir el acero en la fundición. Además del horno de fusión, solo se realizaron algunas operaciones: aleación, desoxigenación y posiblemente desulfuración. El progreso técnico reciente impone altos requisitos a la calidad del acero ya la estabilidad de las propiedades utilizables del acero. El aumento de la calidad es causado por los requisitos de menor peso y un aumento en la confiabilidad de las máquinas y equipos. Estos objetivos son muy difíciles de lograr en una planta de fusión. Un factor importante y necesario para un aumento permanente en la calidad del acero son las modificaciones químicas del acero durante y después del colado del acero del horno primario, horno extra o procesamiento secundario del acero en la cuchara [1 - 5].

La metalurgia secundaria incluye: mezcla y homogeneización del acero, modificación de la composición química del acero, modificación de la temperatura del acero, operaciones de despresurización (horno de vacío), fundición exitosa del acero y adquisición de información sobre el estado térmico del acero líquido durante todas estas operaciones.

La creciente demanda del mercado de una amplia variedad de acero con estrictos requisitos de calidad ha contribuido al desarrollo de nuevas tecnologías y hacia la optimización y automatización de la fabricación de acero. Las ventajas económicas y técnicas de la colada continua frente a otros procedimientos convencionales la han consolidado como un proceso líder en la industria siderúrgica. Un factor esencial para el éxito de la colada continua en las operaciones de metalurgia secundaria es el control adecuado de la temperatura de colada.