acería
Simulación matemática
de la solidificación
de planchones delgados
durante cambios
en condiciones de proceso
J. Julián Montes R., A. Humberto Castillejos E., F. Andrés Acosta G., Marco A. Herrera G.* e Ismael Torres A.*
CINVESTAV – Unidad Saltillo
Carr. Saltillo-Monterrey Km. 13, Apdo. Postal 663
Saltillo 25000, Coahuila, México
[email protected]
*Ternium en México, Planta Monterrey Productos Planos
San Nicolás de los Garza, N.L., México
RESUMEN
Aunque lo deseable es que el proceso de colada continua transcurra en condiciones
de estado estable durante toda una secuencia normalmente ocurren cambios, programados o no, que afectan la evolución térmica de los planchones. Por la importancia
que reviste el conocer el estado térmico de éstos bajo cualquier condición, en este
artículo se presenta un modelo matemático para predecir su solidificación mientras
ocurren cambios en las siguientes condiciones: velocidad de colada, ancho de planchón, temperatura de acero en el distribuidor y tipo de acero. La transferencia de calor
que toma lugar en el proceso se simuló resolviendo numéricamente la ecuación de
conducción de calor en 2-dimensiones y estado transitorio, para una rebanada transversal de acero que se mueve a lo largo de la longitud de la máquina. Las perturbaciones ocasionadas por cambios en ancho, temperatura de distribuidor y tipo de acero se
consideraron imponiendo condiciones iniciales relacionadas al tipo evento. Mientras
que los cambios en velocidad de colada se tomaron en cuenta ajustando el tiempo
de residencia que el dominio de cálculo permanecía expuesto a las condiciones a la
frontera prevalecientes en cada zona de la máquina. Los resultados calculados con
el modelo exhibieron un excelente acuerdo con mediciones en planta. Esto confirma
que el modelo TERMOCAST al estar construido en base a condiciones a la frontera
apropiadamente determinadas en planta, para el molde, y en laboratorio, para el sistema de enfriamiento secundario, constituye un instrumento poderoso para explorar,
seleccionar y controlar condiciones apropiadas de operación.
4 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO