Influence of casting rate on the mixing process of steel in non-symmetric tundish

Influencia de la velocidad de fundición en el proceso de mezcla del acero en artesa de colada no simétrica

El artículo presenta los resultados de una investigación destinada a determinar la naturaleza de los cambios en la mezcla de acero líquido en artesa de fundición asimétrica debidos al aumento de la velocidad de fundición y la posibilidad de limitar el uso de Dispositivos de Control de Flujo (DCF). Las pruebas se realizaron en el modelo de agua del dispositivo de colada continua de acero (CSC) equipado con el modelo de artesa de fundición. Se analizaron cuatro variantes de velocidad de fundición. El análisis de los resultados obtenidos se dividió en dos etapas: análisis cualitativo del flujo y la mezcla (proceso de visualización) y análisis cuantitativo del flujo y la mezcla (mediante el análisis de las curvas de mezcla - Distribución del Tiempo de Residencia (RTD) tipo F).

INTRODUCCIÓN

La tarea principal del artesa de colada de varios cordones es proporcionar condiciones favorables para la homogeneización del acero líquido, en términos químicos y de temperatura, antes de introducirlo en los moldes [1]. Esto es importante desde el punto de vista del mecanismo de formación de la estructura primaria de los lingotes en solidificación en los cordones individuales del dispositivo. El objetivo es alcanzar un estado en el que las condiciones termodinámicas de solidificación en todos los cordones sean lo más similares posibles entre sí [2]. Esto es especialmente importante en el caso de los tundish asimétricos [3], en los que es muy difícil lograr tales condiciones. Un método habitual para lograr este objetivo es utilizar dispositivos de control de flujo [3-12] en el espacio de trabajo del distribuidor. Sin embargo, a menudo, debido a la estructura específica de estos recipientes, no cumplen las expectativas requeridas. Además, pueden ser una fuente de contaminación no deseada del acero líquido con inclusiones no metálicas exógenas (NMI). Esto reviste especial importancia en vista de las elevadas exigencias actuales del mercado en cuanto a la pureza metalúrgica del acero.

La necesidad de aumentar la eficacia de los equipos de colada continua de acero es la razón de la introducción de soluciones innovadoras en el diseño de los moldes. Estas soluciones permiten aumentar considerablemente la velocidad de colada sin afectar negativamente a la calidad de los lingotes de colada continua. El aumento de la velocidad de colada también provoca cambios en el mecanismo de mezcla del acero líquido en el espacio de trabajo de la artesa. El artículo presenta los resultados de la investigación de modelos de estos cambios y su uso para eliminar la necesidad de aplicar dispositivos de control de flujo.

MATERIALES Y MÉTODOS

El objeto de la investigación fue un artesa de colada continua asimétrica de tres hileras. La capacidad nominal del distribuidor es de 10 Mg. El nivel de trabajo del acero es de aproximadamente 0,64 m. El acero se vierte en la artesa a través de la cubierta cerámica.