Simulación de un horno eléctrico de arco CC para aceración: estudio de la región del arco y del baño metálico

Autor: Ramírez Argáez, Marco Aurelio, Trápaga Martínez, Luis Gerardo
Rok vydání: 2001
Předmět:
Zdroj: Revista de Metalurgia; Vol. 37 No. 3 (2001); 445-458
Revista de Metalurgia; Vol. 37 Núm. 3 (2001); 445-458
Revista de Metalurgia
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
ISSN: 1988-4222
0034-8570
DOI: 10.3989/revmetalm.2001.v37.i3
Popis: A mathematical model was developed to describe fluid flow, heat transfer, and electromagnetic phenomena in the arc and bath regions of DC Electric Arc Furnaces (DCEAF). The model is used to examine the effect on flow patterns and temperature distribution in the bath, under the influence of both an arc and bottom argon injection in steel or steel/slag systems. Validation of the model employed experimental measurements from systems physically related to DC-EAF from literature. For the conditions analyzed, electromagnetic forces dominate the fluid motion in the bath. Buoyancy and shear forces from the arc have a negligible effect in driving the flow; however, they partially counteract the electromagnetic forces. Slag decreases fluid motion in the steel and enhances temperature stratification in the system. Stirring of the bath, using a 3-nozzle inert gas injection system, is found to promote temperature uniformity in the regions near the lateral wall of the furnace. Se desarrolló un modelo matemático que describe el flujo de fluidos, transferencia de calor y fenómenos electromagnéticos en las regiones del arco y baño en hornos eléctricos de arco de corriente continua (HEA-CC). El modelo predice patrones de flujo y distribuciones de temperatura bajo la influencia del arco eléctrico y del burbujeo de argón en baños monofásicos (acero) ó en sistemas bifásicos (acero / escoria). Para validar, parcialmente, el modelo se usaron mediciones experimentales citadas en la literatura sobre sistemas análogos al HEA. Bajo las condiciones analizadas, el burbujeo de argón domina el flujo de fluidos promoviendo excelente homogenización dentro del baño. La escoria afecta negativamente al mezclado, fomentando la formación de zonas calientes sobre la superficie del acero. El arco eléctrico calienta al baño y lo agita mediante fuerzas electromagnéticas. Asimismo, se encontró que las fuerzas boyantes y de corte sobre la superficie del baño son despreciables relativas a las electromagnéticas.
Databáze: OpenAIRE
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