Resumen

La modelización del campo de temperatura de un cordón de fundición continua es una herramienta importante para el diagnóstico del proceso. Las principales condiciones previas para la simulación numérica del campo de temperatura del cordón en solidificación son unas condiciones de contorno correctas, especialmente el estado de la superficie en la zona secundaria de la fundición. El artículo trata de las técnicas de determinación del estado de la superficie bajo las boquillas de refrigeración, así como de su aproximación e implementación en el algoritmo del modelo. Se describen las técnicas utilizadas para medir en laboratorio las características de pulverización en frío y en caliente de las boquillas de refrigeración de agua o agua-aire. Se ha hallado la relación entre las características en frío y en caliente. La implementación de dicha dependencia en el algoritmo del modelo reduce la duración y el coste de las mediciones de laboratorio.

INTRODUCCIÓN

El campo de temperatura del cordón, el espesor de la cáscara y la longitud metalúrgica son magnitudes importantes utilizadas para el control del proceso de colada continua [1, 2] y la predicción de la calidad. Dado que la medición de las magnitudes mencionadas es técnicamente difícil o prácticamente imposible, el modelo numérico puede servir como sensor de software. Los paquetes de software universales no son adecuados para el uso operativo. Por lo tanto, se han desarrollado códigos de programas especializados (por ejemplo, en la VŠB - Universidad Técnica de Ostrava [3] o en la Universidad Tecnológica de Brno [4]).

El problema en la modelización numérica no es el algoritmo de simulación en sí, sino la determinación de las condiciones de contorno, incluidos los parámetros termofísicos del acero fundido [5], las condiciones de la superficie en el molde [6, 7] y en la zona de refrigeración secundaria [8-10].

Las boquillas de refrigeración suelen evaluarse mediante dos tipos de características. La primera, denominada "fría" o "isotérmica", es la intensidad de pulverización; la segunda, denominada "caliente", es el coeficiente de transferencia de calor (HTC) entre la superficie enfriada y los alrededores, ambas definidas en función de las coordenadas de la superficie del cordón.

En el Departamento de Ingeniería Térmica de la Universidad Técnica de Ostrava, al igual que en otros laboratorios, se han desarrollado diversas técnicas y dispositivos de medición para comprobar las características de las boquillas [11-13].

• Materias:Acero Algoritmo de control Enfriamiento Fundición continua Modelo numérico
• Subjects:Steel Control algorithm Cooling Continuous casting Numerical model
• Palabras claves:Enfriamiento; Boquilla; Fundición continua de acero; Modelo numérico; Condición límite
• Keywords:Cooling; Nozzle; Continuous casting of steel; Numerical model; Boundary condition