Análisis de sensibilidad de los parámetros que afectan al espesor de la capa solidificada en el proceso de colada continua de aceros

Edgar López-Martínez, Octavio Vázquez-Gómez, Gaspar R León-Gil

Resumen


Se realizó un análisis de sensibilidad del efecto del flujo de calor, la temperatura y velocidad de colada en la estimación del espesor de la capa solidificada en el proceso de colada continua. Debido a las dificultades experimentales para la determinación de este espesor, se formuló un modelo matemático de la transferencia de calor durante la solidificación, el cual consistió en una formulación Lagrangiana en 2D en estado inestable. Para simplificar la solución, se utilizó el concepto de conductividad térmica efectiva en la fase líquida, con lo que esta fase fue modelada como si se tratara de un sólido. La solución del modelo se llevó a cabo numéricamente con el método de diferencias finitas implícito de dirección alternante. El modelo fue verificado y validado mediante la comparación de una solución analítica y con resultados experimentales obtenidos de la literatura respectivamente. Se observó que a diferentes temperaturas de colada es posible obtener un espesor de la capa solidificada similar a la salida del molde.

Palabras clave


Flujo de calor, método de diferencias finitas implícito de dirección alternante, solidificación

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Referencias


(1) S. Mazudar y S. K. Ray. "Solidification control in continuous casting of steel." Sadhana, vol. 26, pp. 179-198, 2001.

(2) J. K. Brimacombe. "Design of continuous casting machines base on a heat-flow analysis: state-of-the-art review." Canadian Metallurgical Quarterly, vol. 15, pp. 163-175, 1976.

(3) A. Ramírez, R. Morales, A. Ramos y G. Solorio. "Desarrollo de simuladores para procesos industriales. Parte I. (Colada continua)." Revista de Metalurgia, vol. 42, pp. 203-208, 2006.

(4) B. A. Pereira, J. A. de Castro, A. J. da Silva y J. A. R. Durán. "Modelado del Proceso Convencional de Colada Continua de Aceros Libres de Interticios." Información Tecnológica, vol. 21, pp. 3-12, 2010.

(5) L. Sowa y A. Bokota. "Numerical model of thermal and flow phenomena the process growing of the cc slab." Archives of Metallurgy and Materials, vol. 56, pp. 359-366, 2011.

(6) Z. Malinowski, T. Telejko y B. Hadala. "Influence of the Heat transfer boundary conditions on the temperatura field of the continuous casting ingot." Archives of Metallurgy and Materials, vol. 57, pp. 325-331, 2012.

(7) R. Manojlovic. "Mathematical modeling of solidification process of continuous casting steel slabs." Journal of Chemical Technology and Metallurgy, vol. 48, pp. 419-427, 2013.

(8) K. Milkowska-Piszczek, J. Falkus y P. Drozdz. "The influence of enthalpy and specific heat on the distribution of temperature in the continuous steel casting process." Acta metallurgica Slovaca – Conference, vol. 4, pp. 82-89, 2014.

(9) C. R. Swaminatha y V. R. Soller. "A General Enthalpy Method for Modeling Solidification Processes." Metallurgical Transactions B, vol. 23B, 1992.

(10) B. G. Thomas, I. V. Samarasekera y J. K. Brimacombe. "Comparison of Numerical Modeling Techniques for Complex, Two-Dimensional, Transiente Heat-Conduction Problems." Metallurgical Transactions B, vol. 15B, pp. 307-318, 1984.

(11) J. E. Lait, J. K. Brimacombe y F. Weinberg. " Mathematical modelling of heat flow in the continuous casting of steel " Ironmaking and Steelmaking, vol. 2, pp. 90-97, 1974.

(12) M. Rywotycki, K. Milkowska-Piszczek y L. Trebacz. "Identification of the Boundary Conditions in the continuous casting of steel." Archives of Metallurgy and Materials, vol. 57, pp. 385-393, 2012.






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