acería
INTRODUCCIÓN
La mayoría de los productos planos de acero tales como
rollos de lámina y placas se obtienen principalmente de la
colada continua de planchones convencionales. Sin embargo, existe una cantidad creciente de estos productos
que se producen de planchones delgados cuyo espesor
es de 1/3 a 1/5 de aquél para los planchones convencionales, es decir de sólo 50 a 90 mm. Estos espesores obligan a operar a altas velocidades de colada para alcanzar
niveles rentables de productividad. Estas velocidades
combinadas con la elevada superficie específica de los
planchones delgados (~30 contra ~10 m2/m3 de los planchones convencionales) los hace más susceptibles a presentar defectos superficiales originados durante el enfriamiento y solidificación del acero. En el caso del proceso
CSP (Compact Strip Processing) la forma ahusada de la
parte superior del molde hace más complejo al comportamiento térmico del planchón delgado. Si se consideran
velocidades de colada entre 4 a 6 m/min el tiempo de residencia del planchón en la longitud soportada de la máquina de colada continua es poco mayor que un minuto.
Al planchón le toma sólo unos segundos pasar por el molde donde solidifica alrededor del 50% del semi-espesor
del planchón. El resto debe terminar de transformarse en
el sistema de enfriamiento secundario[1], de lo contrario la
presión metalostática transmitida a través del fluido del
núcleo deformaría la corteza sólida de acero produciendo
un abombamiento catastrófico del planchón (bulging) y
su atoramiento entre los rodillos de tracción[2]. Esto causaría un paro de línea con el consecuente detrimento de la
productividad. Durante el enfriamiento secundario, la superficie del planchón está expuesta a diferentes modos
de extracción de calor tales como impacto por chorro de
agua o niebla, contacto con rodillos de soporte, radiación,
y convección al agua drenada; de éstos el primero es el
que contribuye en mayor proporción al enfriamiento del
planchón[1,3]. En el enfriamiento del planchón convencional, la extracción de calor por impacto del chorro se lleva
TENEMOS:
Ladrillos Refractarios de:
• Magnesita-Carbón Grano Electrofundido
• Magnesita Quemada
• Magnesia Cromo
• Alúmina-Magnesia-Carbón
• Alta Alúmina
a cabo bajo el régimen de ebullición a través de película estable de vapor[3] de acuerdo con la curva clásica de
ebullición[4]. En contraste, los elevados flujos de calor
alcanzados durante el enfriamiento secundario de planchón delgado se generan bajo el régimen de ebullición en
transición[5].
Existe un número de modelos matemáticos dirigidos a la
predicción de los campos de temperatura y fracción sólida
en el planchón[6-8] así como en planchones delgados[1],
asumiendo que la máquina de colada continua opera bajo
condiciones estables. Estos modelos han sido muy útiles
para analizar el efecto de las variables de proceso sobre
la solidificación del planchón para definir estrategias óptimas de enfriamiento y detectar deficiencias operativas.
Sin embargo, en la práctica raramente es posible llevar a
cabo una sola colada en forma estable y menos aún una
secuencia completa. La operación de la máquina de colada continua está subordinada al calendario de producción
de la planta lo que conduce a cambios inevitables en las
condiciones de operación. Por ejemplo, la producción de
planchones con diferentes anchos y con diferente composición requiere cambios en la velocidad de colada y en
los flujos de agua de enfriamiento. Además, el calendario
de producción de una máquina de colada continua puede
alterarse ante eventos imprevistos que pueden ocurrir en
puntos previos (e.g. horno olla y/o eléctrico) o posteriores
en la línea (e.g. horno túnel y/o molino de laminación). Aún
los procedimientos estándar de arranque, tales como el
cambio de olla o de buzas o