Ingenieria Seduccion

Introducción Segunda Reunión Argentina de Usuarios de ABAQUS. Buenos Aires, 10-11 de setiembre de 2001.

SIMULACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN LA CUBA DE UN ALTO HORNO
G. Sánchez Sarmiento1, M.J. Mizdrahi2, L. F. Verdeja González3, Angel Alfonso Fernández3, M.F. Barbés Fernández3.
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Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina. Universidad TecnológicaNacional, Facultad Regional Haedo. Haedo, Buenos Aires, Argentina. 3 E.T.S. de Ingenieros de Minas. Cátedra de Siderurgia. Universidad de Oviedo. España.

RESUMEN
El conocimiento de los perfiles de temperatura a lo largo de la cuba de un alto horno resulta un instrumento de gran utilidad para conocer: a) las cargas térmicas y mecánicas que soportan la coraza metálica del horno y los materialesrefractarios o metálico–refractarios en contacto con ella; y b) la distribución de temperaturas a lo largo de los materiales (coke, sinter, pellets y mineral de hierro) que constituyen la carga del horno. Se ponen en evidencia en este trabajo las consecuencias del conocimiento de las heterogeneidades térmicas existentes sobre el ciclo de vida de los materiales y el régimen operativo del procesometalúrgico de producción de arrabio.

Palabras clave: Alto horno. Cuba. Heterogeneidades térmicas.

1.- INTRODUCCION El conocimiento de las interacciones de las reacciones químicas con los procesos físicos que tienen lugar en el alto horno y su influencia sobre la marcha operativa del mismo es aún insuficiente en opinión de los autores. Ciertamente desde los años 60 del siglo pasado se hatenido un conocimiento más certero de lo que es posible encontrar en la cuba, vientre y etalajes del alto horno. En aquella época se empieza a hablar de diferentes zonas en el horno: secado, de reserva química, cohesiva y de goteo [1]. Igualmente, y como consecuencia de la mejora de la calidad del coke y de la optimización del gas reductor en reacciones de reducción indirecta, la combustión parcialdel exceso de coke en la zona de toberas provoca la existencia de una región de coke estanca no reactiva, hacia el centro de la zona de etalajes, conocida popularmente en siderurgia como hombre muerto (dead man). Por encima del hombre muerto se sitúa la zona de coke reactivo sobre la cual descansa la zona cohesiva del horno. Las dimensiones de todas ellas y su área de influencia condicionan lasvariables operativas del horno tales como son la composición, temperatura y flujo masivo de todas las corrientes de entrada y salida del horno. Durante las dos últimas décadas los responsables del alto horno han tenido a su disposición una serie de instrumentos de control, cada vez más sofisticados, para determinar el gran número de variables que intervienen en la producción de arrabio. No obstante,la gran mayoría de las variables hacen referencia a lo que podríamos llamar, en términos matemáticos, las condiciones de contorno del problema [2]: Temperatura de los gases en el tragante, arrabio y escoria, y del viento caliente.
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Introducción Segunda Reunión Argentina de Usuarios de ABAQUS. Buenos Aires, 10-11 de setiembre de 2001.

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Temperatura del agua en las cajas derefrigeración o en las paredes del horno. Presión y velocidades de los gases en el tragante y en las toberas. Presión del agua en las cajas de refrigeración.

Bajo las circunstancias actuales, en la mayoría de los altos hornos instalados sería interesante plantear para cada uno de ellos un modelo global que permita dar respuesta a todos los procesos físico–químicos que suceden en su interior debido a lassiguientes razones: A.- Por la existencia de una información mínima aportada por controles externos necesaria para la resolución de las ecuaciones diferenciales en derivadas parciales que gobiernan los fenómenos de transporte existentes entre las distintas corrientes. B.- A la potencia de cálculo de las computadoras actuales que permiten resolver en pocos segundos problemas que hace dos décadas...