Numerical modeling of steel flow in the six-strand tundish with different flow control devices

Modelización numérica del flujo de acero en la artesa de distribuidor de seis ramales con diferentes dispositivos de control del flujo

Se han utilizado ampliamente modelos numéricos para estudiar los fenómenos de flujo de fluidos que tienen lugar en artesas de fundición continua. En este artículo se presentan los resultados de las investigaciones sobre el flujo de acero realizadas en artesas con una capacidad de 22 Mg, con diferentes dispositivos de control del flujo. La artesa es del tipo "artesa" diseñada para la fundición continua de planchones destinados a productos laminados de pequeña sección transversal. Mediante cálculos matemáticos se han obtenido la velocidad del acero líquido, la intensidad de la turbulencia, la energía cinética turbulenta y las distribuciones de temperatura. Los cálculos se pasaron mediante el programa informático comercial FLUENT.

INTRODUCCIÓN

Los procesos modernos de fabricación de acero se basan en hornos de arco eléctrico (EAF) o convertidores, metalurgia secundaria y equipos CSC. Los procesos de fundición de acero se llevan a cabo como los continuos, que hoy en día son los métodos dominantes en cantidades globales de producción de acero. Estos métodos hacen posible la producción de coladas continuas de perfiles y dimensiones predeterminados, y por lo tanto reducir significativamente los costes de fabricación del producto.

El componente del equipo, que influye significativamente en el curso del proceso de colada continua de acero, se llama artesa. La estabilización del flujo de acero en la artesa afecta en gran medida a las características del proceso relacionadas con la calidad, el rendimiento y los aspectos económicos. En la actualidad, la dirección principal de los trabajos de investigación relativos a los artesones se refiere a los procesos de refinamiento de las inclusiones no metálicas, a la disminución de la zona transitoria en las coladas continuas y a la igualación de las temperaturas del acero colado.

En el trabajo presentado aquí mostramos los resultados de simulaciones numéricas 1 que ilustran el movimiento del acero en el artesa de colada equipado con diferentes disposiciones de dispositivos de control de flujo.

DESCRIPCIÓN DEL DISTRIBUIDOR

El objeto de estudio es una artesa de colada de tipo "artesa" diseñada para la colada continua de desbastes destinados a productos laminados de pequeña sección. La artesa es simétrica con respecto al plano lateral y dispone de seis bocas de salida. La capacidad nominal del distribuidor es de 22 Mg de acero líquido. La figura 1 muestra el esquema junto con las dimensiones más importantes de la geometría de la artesa de colada con el dispositivo de almohadilla de impacto a) y las presas bajas b).

CONDICIONES DE LOS CÁLCULOS NUMÉRICOS