Optimization of six strand tundish based on inclusions motion

Optimización de una artesa de colgar de seis ramales basada en el movimiento de las inclusiones

Se analizan el transporte de inclusiones y la influencia de los parámetros estructurales de los orificios deflectores en la tasa de eliminación de inclusiones. Los experimentos de modelado físico proporcionan dos parámetros estructurales óptimos integrados en el distribuidor de agujeros deflectores. A partir del estudio de las trayectorias de las inclusiones, los parámetros estructurales de los orificios deflectores del distribuidor deben optimizarse para una altura de 300 mm, un ángulo de 30° y un diámetro de 20 mm.

INTRODUCCIÓN

En la colada continua, las artesas de colada son importantes amortiguadores intermedios entre las cucharas y los moldes. Es bien sabido que las características del flujo de acero líquido en las artesas tienen una gran influencia en la limpieza del acero [1]. Con el fin de obtener unas características ideales del flujo de fluido en la artesa de colada, se han utilizado ampliamente dispositivos de control del flujo, como vertederos, presas, deflectores con orificios inclinados e inhibidores de turbulencia, en las artesas de colada continua. Todos ellos están diseñados para aumentar el tiempo de permanencia y el volumen de flujo del acero líquido en la artesa de colada para mejorar la eliminación de inclusiones del acero fundido. Normalmente, se emplean dos métodos de investigación, el modelado físico y la simulación matemática, para optimizar las configuraciones de la artesa de colada [2].

La mayoría de las optimizaciones de artesas de colada se basan únicamente en el flujo [3 - 5]. Se han realizado varios estudios [6] para investigar el comportamiento del flujo y la inclusión en el distribuidor. Tacke y Ludwig [3] y Kaufmann et al. [4] estudiaron la flotación de inclusiones basándose en la difusión escalar a través de un campo de flujo turbulento 3D isotérmico. La mayoría de estos estudios analizan el mecanismo de eliminación de inclusiones en artesas de colada de un solo filamento. La presencia de más de una salida hace más importante el estudio de los artesas de colada de varios ramales, ya que las inclusiones que pasan por cada salida determinarán la calidad de los tochos que salgan por cada ramal. Zhang et al. [7] estudiaron el flujo de fluido tridimensional en artesas de colada continua con y sin dispositivos de control de flujo utilizando un modelo de paseo aleatorio para incorporar el efecto de las fluctuaciones turbulentas en el movimiento de las partículas. Pradeep et al. [8] han estudiado el efecto de la altura y la posición de las presas en la eliminación de inclusiones en una artesa de colada de seis ramales, simulada con un modelo computacional tridimensional de volúmenes finitos.