Simulación física y matemática del comportamiento de las inclusiones en un molde de colada continua de planchón delgado

Abstract

Due to the great impediment to perform an analysis of the removal of inclusions in steel at high temperatures during the continuous casting process and the inability to place sensors inside the mold, the mathematical and physical simulation and vibration analysis is a useful tool that can deliver information measurable the amount of energy into the mold and to show the way in which hydrodynamic in the mold influences the elimination of inclusions. It has been found that the accelerometer is a transducer capable of relating the vibration with the behavior of the inclusions in the continuous casting mold. Indicating that higher levels of vibration in the thin slab mold is greater the removal of inclusions therein. For analysis of the behavior of the inclusions , it was observed that the tendency of the particles is to be taken to the bottom of the model when the casting speed is increased, this due to the oscillation of the jet having the original nozzle causing interface (slag-metal) fluctuate constantly. In this experimental phase using the original nozzle has helped as a tool to improve and make appropriate modifications to the nozzle to control essential parameters given in the entrapment of inclusions. There were changes in the flow patterns in the mold and the decay of the oscillation of the jet from the nozzle ports, plus the surface little fluctuation. This entails better recovery or removal of inclusions into the slag layer (layer of lubricant powder).

Debido al gran impedimento que presenta el analizar la remoción de inclusiones en el acero a altas temperaturas durante el proceso de colada continua y la imposibilidad de colocar sensores dentro del molde, la simulación matemática y física, así́ como el análisis de vibraciones, son herramientas útiles que pueden entregar información medible de la cantidad de energía en el molde y dar a conocer la forma en la que la hidrodinámica en el molde influye en la eliminación de las inclusiones. Se ha podido encontrar que el acelerómetro es un transductor capaz de relacionar el nivel de vibraciones con el comportamiento de las inclusiones en un molde de colada continua. Indicando que a mayores niveles de vibraciones dentro del molde de planchón delgado mayor será́ la remoción de inclusiones dentro del mismo. En cuanto al análisis del comportamiento de las inclusiones, se ha observado que la tendencia de las partículas es de ser llevadas al fondo del modelo cuando se aumenta la velocidad de colada, esto debido a la oscilación de los chorros que presenta la buza original ocasionando que la interface (escoria-metal) fluctué́ de manera constante. En esta etapa experimental el uso de la buza original ha ayudado como herramienta para mejorar y hacer las modificaciones pertinentes a la buza propuesta para controlar parámetros indispensables en el atrapamiento de las inclusiones. Se han observado cambios en los patrones de flujo, en el molde y la disminución de la oscilación de los chorros provenientes de los puertos de la buza, además de poca fluctuación de la superficie. Lo anterior, conlleva a una mayor recuperación o eliminación de inclusiones hacia la capa de escoria (capa de polvo lubricante).