acería
contrario conocida como retro-flujo; esto se presenta en ambas
buzas con o sin grados de inclinación. Sin embargo, los puertos
rectangulares muestran una ligera disminución en la zona de
retro-flujo, para definir esta disminución y cuantificarla se trazó
una línea al centro del puerto y paralela a su eje vertical, adquiriéndose datos de velocidad para los cuatro casos estudiados.
Figura 2. Velocidad a lo largo de la línea colocada al centro del puerto
de la parte superior a la inferior.
Los resultados obtenidos se presentan en la Figura 2, donde se
evidencia que la magnitud del retro-flujo es la misma para los
casos originales descartando al ángulo de inclinación como una
variable influyente de control. Al considerar el diseño rectangular se logra una reducción del retro-flujo cercano al 15%, indicando que un puerto rectangular es más recomendable que
uno cilíndrico. Además, se debe mencionar que la magnitud
de la velocidad de salida del flujo no se ve considerablemente
afectada, por lo que se puede concluir que el comportamiento del acero en el molde no cambiará de un diseño a otro.
Considerando la presencia de este fenómeno es de esperarse
que los chorros presenten oscilaciones por efecto del mismo,
las cuales afectarán los patrones de flujo en todo el molde y
la estabilidad del menisco. Por lo que es indispensable controlar primeramente la estabilidad de los chorros tanto como sea
posible; razón por la cual el presente trabajo se centra en el
control de los patrones de flujo a través de una mejora en el
flujo que entrega la buza por medio de un rediseño del puerto
buscando erradicar el retro-flujo, fenómeno observado en trabajos previos pero poco estudiado. Partiendo de los presentes
resultados, se planteó que el fenómeno de retro-flujo tiene su
origen en el rompimiento de la capa límite al momento de que
el acero llega al puerto de salida y a la generación de una baja
presión y fuertes cambios en la velocidad fluctuante que se ve
reflejado en zonas de disipación de energía observadas en la
parte superior del puerto, lo que provoca una succión de flujo,
como se aprecia en la Figura 3.
Figura 3. Contornos de presión en un plano al centro de la buza,
a) Diseño cilíndrico 00 C-0-R0, b) Diseño cilíndrico 150 C-15-R0,
c) Diseño rectangular 00 Re-R0, y d) Diseño rectangular 100 Re-10-R0.
Considerando lo anterior, se planteó un rediseño interno considerando eliminar el rompimiento de la capa límite, el cual
consiste en la colocación de un radio en la parte superior del
puerto permitiendo al flujo continuar su trayectoria sin que la
capa límite se rompa tan bruscamente, y para estudiar detalladamente esta modificación se mantuvo el ángulo de inclinación del puerto a cero grados.
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HIERRO yACERO/AIST MÉXICO