Flow and mixing of liquid steel in multi-strand tundish delta type – physical modelling

Flujo y mezcla de acero líquido en una artesa de distribución multifilar de tipo delta - modelización física

El artículo presenta los resultados del flujo y la mezcla de acero líquido en la artesa de colada cuando se aplican diferentes equipos para modernizar la zona de trabajo de la artesa. Se estudió la artesa de colada continua de seis hilos de tipo artesa. Esta artesa es un objeto cuya geometría se ajusta a las condiciones de una máquina de colada continua concreta, instalada en una planta siderúrgica polaca. Los problemas sugeridos en la investigación se resolvieron basándose en un modelo físico experimental.

INTRODUCCIÓN

La forma en que el acero líquido fluye y se mezcla en la artesa de colada tiene una influencia esencial en la calidad de los cordones de colada. Depende principalmente de los fenómenos hidrodinámicos que se producen en la zona de trabajo de la artesa. El flujo correcto del acero líquido a través de la artesa de la máquina de CC debe caracterizarse por la proporción correcta de áreas de flujo bien mezclado con respecto al área de flujo de tapón disperso y también por la proporción mínima de flujos muertos [1]. El área de flujo bien mezclado debe garantizar la máxima homogeneización química y de temperatura del acero líquido en toda la zona de trabajo de la artesa. El área de flujo de tapón disperso facilita que las inclusiones no metálicas pasen a la escoria. Determinar la proporción de dichas zonas de flujo en condiciones industriales es muy difícil, a veces incluso imposible.

Por lo tanto, la comprensión e identificación de la estructura del flujo tiene un significado fundamental. Una regulación adecuada del movimiento del acero líquido puede mejorar el patrón de flujo del acero líquido en el distribuidor [1-3]. Por este motivo, en la zona de trabajo de una artesa de colada se aplican diferentes dispositivos de control del flujo, como deflectores, deflectores con muescas, presas e inhibidores de turbulencia. Frecuentemente tales equipos son implementados por los elementos que afectaron activamente el metal líquido, por ejemplo cortinas de gas y/o filtros cerámicos [4-6].

Influyen esencialmente en la formación de las condiciones hidrodinámicas del flujo de acero líquido. Se traducen en la visión individual (para cada tipo de artesa de colada) de la estructura del flujo, la distribución de la temperatura y las condiciones de mezcla del acero. 

La modelización física se ha convertido en uno de los métodos más convenientes para determinar el carácter de los fenómenos hidrodinámicos en la zona de trabajo de la artesa de colada. Este tipo de modelización se utiliza habitualmente en problemas relacionados con el análisis de agregados metalúrgicos [7-10].