Modelling of outbursts and ejections occurrences during steel production

Modelización de las explosiones y eyecciones que se producen durante la producción de acero

Se hace referencia a la aplicación de pequeñas cámaras industriales conectadas a un ordenador para crear modelos de vigilancia de sucesos adversos en el proceso de fabricación del acero. Los modelos presentados se crearon analizando grabaciones de vídeo captadas en zonas que podían suponer una amenaza directa para la vida humana. En condiciones de laboratorio es posible analizar los datos grabados y, a continuación, se utilizan métodos matemáticos ya conocidos para evaluar fenómenos que se caracterizan en condiciones de funcionamiento por un ritmo rápido y su seguimiento in situ es difícil y peligroso.

INTRODUCCIÓN

Las nuevas tecnologías de la información actuales permiten captar y registrar en tiempo real datos de procesos de producción incluso en condiciones de funcionamiento difíciles. Un posterior análisis y evaluación de los datos de medición, directamente in situ o en el laboratorio, puede aportar nuevos conocimientos sobre estos fenómenos. [1-6]. Un ejemplo de ello, descrito en este artículo, es el uso de pequeñas cámaras industriales seguido de la creación de modelos informáticos para el análisis de la expulsión y los estallidos en el proceso de fabricación del acero. Los vídeos de estos fenómenos podrían analizarse detenidamente en condiciones de laboratorio y evaluarse después mediante técnicas matemáticas ya conocidas. Los procesos de fabricación del acero ya están bien descritos, por lo que este artículo se centra únicamente en las áreas problemáticas que aportan nuevos conocimientos sobre los fenómenos observados [7].

LA EYECCIÓN

El término eyección en este contexto representa la salpicadura irregular de partículas de metal más pequeñas o más grandes y el desprendimiento de desechos del cuello del convertidor. La eyección puede deberse a varios factores, a saber

1. por contacto explosivo de la parte reaccionada y no reaccionada de la masa fundida,

2. debido a una forma inadecuada del convertidor,

3. debido a una mala circulación o a una fusión desigual,

4. debido al movimiento de resonancia de la masa fundida y el gas,

5. debido a ondas transversales de resonancia en el convertidor,

6. debido a la forma del espacio de trabajo del convertidor,

la cantidad de espacio de trabajo y la tasa de descarburación.

La expulsión provoca una disminución del rendimiento del acero (del 0,5 al 1 %), cambios en el equilibrio térmico de la masa fundida durante el afino, cambios en la temperatura final del acero y se producen aumentos de la costra que crece en la boca de la garganta del convertidor.