locas

























ÍNDICE

Resumen 1
Introducción 3
1.1 Colada Continua 3
1.2 Justificación 4
1.3 Objetivo 5
1.3.1 Objetivos Específicos 6
Generalidades 7
2.1 Aspectos Teóricos 7
2.2 Inclusiones en el Acero 8
2.3 Modelos para el crecimiento y Remoción de inclusiones en el acero líquido 10
2.3.1 Crecimiento de Inclusiones10
2.3.2 Colisiones debido a la Turbulencia 10
2.3.3 Colisiones debido a Fuerzas Boyantes 11
2.3.4 Colisiones debido al Corte Laminar 11
2.3.5 Colisiones debido al Movimiento Browniano 12
2.3.6 Remoción de Inclusiones 12
2.4 Flotación de Inclusiones en acero líquido 13
2.4.1 Mecanismo de Interacción Burbuja-Inclusión 142.5 El Distribuidor 16
2.5.1 Importancia del Distribuidor 16
2.5.2 Tipos de Flujos Ideales 16
2.6 Simulación Matemática 18
2.6.1 Ecuaciones Fundamentales 18
2.6.2 Modelo Lagrangiano 20
2.6.3 Modelo Mixture 21
2.6.4 Método Numérico 23
Antecedentes 25
3.1 Flujo de Fluidos y Tiempo de Residencia 283.2 Transporte y Separación de Inclusiones 29

Metodología 32
4.1 Equipo Experimental 32
4.2 Casos de Estudio 35
4.3 Procedimiento Experimental 37
4.4 Metodología de la Simulación Matemática 38
4.4.1 Identificación del Problema CFD 38
4.4.2 Generación de la Geometría 39
4.5 Solución 40
4.6Postprocesamiento 42
4.7 Procedimiento 42
Resultados y Discusión 44
5.1Caracterización de la cortina de burbujas 44
5.2 Remoción de Inclusiones en el Modelo Físico 52
5.3 Simulación Matemática 54
5.3.1 Remoción y Trayectoria de partículas 67
Conclusiones 70
Bibliografía 72























LISTA DE FIGURASFig. 1 Maquina de Colada Continua de Molde Curvo 8
Fig. 2 Posibles sitios para la generación de inclusiones en el distribuidor 9
Fig. 3 Subprocesos para la remoción de partículas por flotación de burbujas 15
Fig. 4 Equipo Experimental 32
Fig. 5 Dimensiones del distribuidor de Colada Continua de acrílico a una escala de 2/5 del real 33
Fig. 6 Inhibidor de turbulencia 34
Fig. 7 Medio Porosoconstruido de arena Shell sinterizada 35
Fig. 8 Cortina de burbujas 35
Fig. 9 Ubicación de los DMF en el distribuidor de Colada Continua 37
Fig. 10 Estrategias de Mallado en Gambit 39
Fig. 11 Descripción del procedimiento para la Simulación Matemática 41
Fig. 12 Visualizaciones de los resultados numéricos en Fluent 42
Fig. 13 Imágenes secuenciales de los Medios Porosos 45
Fig. 14 Distribuciónde tamaño de burbuja para cada Medio Poroso 46
Fig. 15 Velocidad de Flotación de burbuja del MP-2 47
Fig. 16 Inyección de trazador a diferentes tiempos para el Caso I 48
Fig. 17 Inyección de trazador a diferentes tiempos para el Caso II 49
Fig. 18 Inyección de trazador a diferentes tiempos para el Caso III 50
Fig. 19 Porcentaje de partículas recuperadas a la salida del distribuidor paracada uno de los casos 52
Fig. 20 Mallas de las geometrías de los casos de estudio 55
Fig. 21 Vectores de velocidad para el Caso I 57
Fig. 22 Contornos de turbulencia para el Caso I 58
Fig. 23 Vectores de velocidad para el Caso II 59
Fig. 24 Contornos de turbulencia para el Caso II 60
Fig. 25 Vectores de velocidad para el Caso III 61
Fig. 26 Contornos de turbulencia para el Caso III 62
Fig. 27Inyección de trazador en Modelación Física y Simulación Matemática para el Caso I 64
Fig. 28 Inyección de trazador en Modelación Física y Simulación Matemática para el Caso II 65
Fig. 29 Inyección de trazador en Modelación Física y Simulación Matemática para el Caso III 66
Fig. 30 Comparativa del porcentaje de partículas a la salida del distribuidor 67
Fig. 31 Trayectorias de partículas...