Hierro y Acero Edicion 82 | Page 26

26 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