acería
Para verificar el mecanismo mencionado se realizó un
cálculo simplificado del proceso. Durante la etapa de
máxima decarburación, el caudal de gases generado
puede estimarse con la siguiente ecuación:
(VCO + VCO2)II = 2 VO2 / (1+α) = (12/22.4).10.Wace.(dC/dt)II
(1)
Donde VO2 es el caudal de oxígeno soplado por la lanza y α es el factor de post-combustión (α = %CO2 /
[%CO+%CO2]), que puede calcularse de las curvas
relevadas. Dado que la suma de %CO+%CO2 normalmente es inferior al 100%, se asume que el resto está
compuesto por otros gases no medidos (Ar, N2, etc). De
esta manera, se puede obtener el caudal total de gases
extraídos del convertidor. Una vez finalizado el período
de máxima decarburación, el proceso comienza a ser
gobernado por la difusión de carbono en el baño:
(dC/dt)III = -K2 (C - Co)
(2)
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de Ravagnan, SpA, líder europeo en este campo).
Integrando, se obtiene:
(dC/dt)III = -K2 (Cc - Co).exp (-K2. t)
(3)
Donde Cc es el contenido de carbono crítico para el
cual se produce el cambio de mecanismo de decarburación (aproximadamente 0.35 %), Co es el carbono de
equilibrio en el baño (del orden de 0.02 % C) y K2 una
constante. El caudal de gases generados en esta etapa
se calcula:
(VCO + VCO2)III = (12/22.4). 10. Wace. (dC/dt)III
(4)
Asumiendo que el caudal total de gases generado en el
período de máxima decarburación se mantiene constante en todo el proceso, se puede estimar el ingreso de aire
producido al disminuir la tasa de decarburación. El oxígeno ingresado reacciona con el CO para formar CO2,
mientras que el N2 se incorpora al sistema como un gas
inerte. A medida que avanza el proceso, la tasa de decarburación disminuye, por lo que se incrementa el aire incorporado, reduciendo la cantidad de CO y aumentando
la proporción de CO2. De esta manera se puede calcular
la evolución del contenido de CO y CO2 en las etapas
finales del soplo.
A modo de ejemplo, la Figura 6 compara los valores calculado por este procedimiento con los medidos en una
de las coladas analizadas [1]. Puede observarse que las
curvas calculadas reproducen aceptablemente la forma
de los valores medidos. Se aprecia que el máximo en la
curva del CO2 coincide con la eliminación total del CO y
con la aparición de O2 en el sistema.
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