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Procesos y usos del acero
Diseño de sistema
experimental para la
simulación de la colada
continua del acero
a escala laboratorio
Autor: Resumen
José Manuel González-de la Cruz;
Silverio Alejandro Hernández-Machado;
Ma. de Jesús Soria-Aguilar E
Universidad Autónoma de Coahuila,
Facultad de Metalurgia
l presente trabajo tiene como fina-
lidad, diseñar y construir un dis-
positivo que permita la simulación de
la sección del molde en el proceso de
colada continua del acero, en cuanto
al comportamiento de los polvos cola-
dores utilizados en dicho proceso, me-
diante el empleo de un aparato expe-
rimental realizado a escala laboratorio,
en donde se utiliza un “dedo” de cobre
como molde refrigerado por agua e
instrumentado por termopares tipo K,
una placa de acero comercial que simu-
la el acero y polvos coladores fundidos
a 1250°C, los cuales fueron vaciados
sobre el dedo de cobre y contenidos
por un anillo de latón a fin de evitar
su derrame y favorecer la formación
de un disco sólido (tal disco tuvo una
parte vítrea y una cristalina, cada una
de ellas en contacto con el dedo y con
la placa respectivamente). Los resulta-
dos obtenidos permitieron verificar el
comportamiento del equipo, así como
la reproducibilidad de las pruebas.
Antecedentes
De acuerdo con Peterson (2017), el
acero fundido es protegido de la oxi-
dación por una delgada capa de pol-
vos coladores en la superficie del metal
fundido dentro del molde. Los polvos
se funden e infiltran entre el acero
fundido y el molde. Dichos polvos pue-
den formar una fase vítrea y cristalina,
por lo que es importante entender la
formación de cada una de ellas.
Para ello se han desarrollado una
gran cantidad de trabajos a escala
laboratorio, en donde es posible de-
terminar la cristalización, vitrificación
y parámetros como resistencia térmi-
ca y transferencia de flujo de calor a
través de dichos polvos. Por ejemplo,
Wang y col. (2019), para estudiar la
transferencia de calor a través de los
polvos de molde, elaboraron discos
vítreos con polvos de reactivos quí-
micos como CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , Na 2 O,
CaF 2 y Li 2 O, mezclándolos y fundién-
dolos a 1400 o C; segundo, esa tempe-
ratura se mantuvo por 300 s a fin de
homogenizar la composición química
y, tercero, el fundido fue colocado en
una placa de acero fría para ser tem-
plados y lograr una fase totalmente ví-
trea, cabe mencionar que el fundido
tuvo contacto con un tubo cilíndrico
que asemejó al molde de cobre; los
resultados mostraron que la resisten-
cia térmica interfacial de la escoria
disminuye con el aumento de la tem-
peratura de la superficie de la escoria
del lado del molde y luego alcanza
el mínimo cuando la superficie de la
escoria es más caliente; finalmente,
se incrementa ligeramente con el au-
mento en la cristalización.
Otro aparato experimental es el
reportado por Yoon y col. (2017),
quienes determinan el flujo de calor
empleando los polvos coladores, los
autores utilizaron una superficie de
cobre en donde se colocó un disco
vítreo de la muestra, el cual fue calen-
tado utilizando una fuente de calor
infrarrojo que puede emitir energía