Analysis of residence time distribution (RTD) curves for t-type tundish equipped in flow control devices: physical modelling

Análisis de las curvas de distribución del tiempo de residencia (RTD) para los tundish de tipo t equipados en dispositivos de control de flujo: modelización física

El artículo presenta los resultados de la modelización física del proceso de colada continua de acero en el artesón. Se estudiaron los parámetros tecnológicos de la fundición y los parámetros constructivos de la artesa. Se consideraron tres tipos diferentes de dispositivos de control de flujo, así como su influencia en la cinética del flujo de acero y la mezcla en la artesa. El modelo físico creado permitió realizar simultáneamente una investigación de visualización y determinar las curvas RTD. Según la teoría del flujo en reactores, las características adecuadas para estimar el flujo son las curvas RTD de tipo E y F, que se obtuvieron y analizaron.

INTRODUCCIÓN

Los parámetros tecnológicos de la fundición y los parámetros constructivos de la artesa de colada son propiedades básicas que determinan el carácter del flujo de acero líquido a través de la artesa de colada [1-4].

Las posibilidades de determinar el carácter del flujo de acero a través de la artesa de colada basándose en los parámetros tecnológicos de la fundición son bastante limitadas. Esto se debe al hecho de que estos parámetros se determinan a nivel de planificación de la tecnología de fundición de grados específicos de acero, secciones transversales de los cordones fundidos obtenidos, tipos de molde aplicados, parámetros de enfriamiento secundario, etc. Así, se consideran principalmente los problemas relacionados con el índice de solidificación del cordón colado y, en consecuencia, la productividad del proceso [5]. Los problemas relacionados con el carácter de la mezcla del acero en la artesa de colada son derivados de estos factores y sólo requieren que se lleven a cabo investigaciones adicionales relacionadas con la optimización de la mezcla del acero en la artesa de colada.

Los parámetros constructivos (geometría) de la artesa de colada tampoco permiten influir en el carácter de la mezcla. Por ello, todos los cambios en la forma de la artesa de colada están relacionados con la necesidad de desarrollar tecnologías de colada prácticamente nuevas que, teniendo en cuenta la economía de la producción de acero, no están justificadas.

La solución de este problema es la aplicación de equipos adicionales en la zona de trabajo de la artesa de colada, que se denominan dispositivos de control del flujo [6-1 1]. La elección de la construcción de los dispositivos de control de caudal es individual para cada artesa de colada específica. Los dispositivos de control de caudal pueden dividirse (teniendo en cuenta la construcción, la forma y el objetivo principal) en: deflectores con muescas, presas, vertederos e inhibidores de turbulencia [6-1 1]. Estas soluciones se utilizan habitualmente en la industria y, gracias a ellas, se obtienen buenos resultados en la optimización del flujo de acero y la mezcla en la artesa.