Sobre la Macrosegregación del Colado Continuo de Lingotes de Acero de Alto Carbono con Proceso de Reducción de Estrands
Autores: Gao, Yubo; Bao, Yanping; Wang, Min; Zhang, Mengyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Modelo matemático
Macrosegregación
Colada continua
Lingote de acero de alto carbono
Tasa de solidificación
Proceso de reducción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Se desarrolló un modelo matemático de la macrosegregación de lingotes de acero de alto carbono colados en continuo, basado en un elemento de volumen representativo, considerando el flujo de líquido enriquecido, la tasa de solidificación y la contracción por solidificación. Se encontró que una menor velocidad de colado, una mayor intensidad de enfriamiento y un intervalo de solidificación más corto contribuyeron positivamente a la inhibición de la macrosegregación en un lingote colado en continuo cuando no se aplicó un proceso de reducción mecánica. Se propuso además una expresión numérica para la velocidad de flujo relativa del líquido, incorporando aspectos como la velocidad de colado, las densidades de las diferentes fases y la variación de las áreas de sección transversal. El análisis basado en esta expresión numérica indicó que el efecto general del proceso de reducción sobre la macrosegregación de los lingotes dependía no solo de la zona de reducción, sino también de la cantidad de reducción y su distribución para los rodillos de reducción activos. Los resultados de las pruebas de ensayos prácticos en planta demostraron un razonable acuerdo con las predicciones obtenidas del modelo numérico propuesto, lo que indica la fiabilidad de este modelo de análisis para ser empleado en el colado continuo de lingotes de acero de alto carbono con proceso de reducción de hilo.
Descripción
Se desarrolló un modelo matemático de la macrosegregación de lingotes de acero de alto carbono colados en continuo, basado en un elemento de volumen representativo, considerando el flujo de líquido enriquecido, la tasa de solidificación y la contracción por solidificación. Se encontró que una menor velocidad de colado, una mayor intensidad de enfriamiento y un intervalo de solidificación más corto contribuyeron positivamente a la inhibición de la macrosegregación en un lingote colado en continuo cuando no se aplicó un proceso de reducción mecánica. Se propuso además una expresión numérica para la velocidad de flujo relativa del líquido, incorporando aspectos como la velocidad de colado, las densidades de las diferentes fases y la variación de las áreas de sección transversal. El análisis basado en esta expresión numérica indicó que el efecto general del proceso de reducción sobre la macrosegregación de los lingotes dependía no solo de la zona de reducción, sino también de la cantidad de reducción y su distribución para los rodillos de reducción activos. Los resultados de las pruebas de ensayos prácticos en planta demostraron un razonable acuerdo con las predicciones obtenidas del modelo numérico propuesto, lo que indica la fiabilidad de este modelo de análisis para ser empleado en el colado continuo de lingotes de acero de alto carbono con proceso de reducción de hilo.