Influence of design parameters of tundish and technological parameters of steel continuous casting on the hydrodynamics of the liquid steel flow

Influencia de los parámetros de diseño del artesa de fundición y de los parámetros tecnológicos de la fundición continua de acero en la hidrodinámica del flujo de acero líquido

Las condiciones hidrodinámicas que se producen en la artesa de acero están estrechamente relacionadas con el equipamiento de su zona de trabajo. En dichas condiciones influyen también muchos factores como: la cantidad de acero presente en la zona de trabajo, la velocidad de fundición del acero. Para estudiar estas relaciones se aplicaron la simulación CFD y la modelización física. La investigación se llevó a cabo para los siguientes parámetros: diferentes velocidades de fundición de acero, artesa de fundición desnuda y artesa de fundición con inhibidor de turbulencia (tipo de equipo de zona de trabajo) y la cantidad de acero líquido en artesa de fundición igual a 5,5 Mg y 7,5 Mg.

INTRODUCCIÓN

La colada continua (CC) del acero pertenece al grupo de las tecnologías progresivas. Esto significa la necesidad de un desarrollo y una mejora perpetuos. Se refiere especialmente a la optimización del flujo de acero líquido a través de la artesa de colada [1-4]. El artesa de colada desempeña un papel muy importante en el proceso de CC. Su correcto funcionamiento influye en la calidad de los cordones fundidos obtenidos, teniendo en cuenta su homogeneidad química, su pureza metalúrgica y la estructura primaria exigida del cordón fundido [5].

El factor clave de las operaciones realizadas en una artesa de colada es la identificación y el control del flujo de metal líquido. Comprender la estructura de dicho flujo tiene un significado básico. Controlar adecuadamente el movimiento del acero líquido puede influir en la mejora del patrón de flujo del acero en una artesa de colada. Por eso, en la zona de trabajo de una artesa de colada se aplican diferentes tipos de dispositivos de control del flujo [1, 2]. Estos dispositivos se adaptan a cada tipo de artesa en función de la estructura del flujo, la distribución de la temperatura y las condiciones de mezcla del acero. Otros factores como: la cantidad de acero presente en la zona de trabajo [6, 7] (la mayor cantidad de metal líquido provoca el alargamiento del tiempo de permanencia del acero en la artesa de colada), la velocidad de colada del acero [8, 9] influyen también en las condiciones hidrodinámicas. El artículo presenta la continuación de la investigación presentada en el trabajo [10]. El objetivo de dicha investigación fue señalar que el equipamiento de la zona de trabajo del objeto, la cantidad de acero que permanece en la zona de trabajo y la velocidad de colada del acero influyen en el proceso de formación de las condiciones hidrodinámicas que se producen en la artesa de colada examinada. Para dicha evaluación se utilizaron las características de distribución del tiempo de residencia (RTD).