Colada Continua

El apunte consiste en las diapositivas que se emplean a lo largo del curso, en formato PDF, a razón de dos diapositivas por página

Se presenta el temario del curso, y se listan los temas a desarrollar en la introducción. Dos líderes mundiales en el tema son mencionados. se explica el surgimiento y desarrollo de la tecnología de la colada continua de los metales, hasta la construcción de la primera máquina de colada continua comercial

La animación presenta la producción de aceros inoxidables en la acería eléctrica de Sandvik, en base a horno eléctrio de arco, con metalurgia secundaroa en convertidor AOD, y dos sistemas de colada: colada continua, para palanquillas, y colado en lingote, para las dimensiones mayores. Se muestran las diversas etapas de este proceso, incluyendo la laminación

Se presenta la producción mundial de acero vía colada continua; y los tipos de máquina de colada continua que se emplean, señalando los más utilizados para aceros largos comunes; aceros largos especiales; y planchones convencionales y delgados 

Se presenta comninado animaciones y filmaciones de la planta, con audio en ingles, la máquina de colada continua de tochos de aceros especiales de diseño vertical. Se ve la metalurgia secundaria en un VAD, y luego la operación de colado bajo argón, entre cuchara y repartidor. Luego el colado sumergido de grandes tochos en tres líneas, con agitación electromagnética en el molde, y reducción suave hacia el fin de la solidificación 

Filmación de la operación de una planta en la India, con horno de inducción y una máquina de colada continua horizontal, de una sola línea, de sección circular. Sonido ambiente y textos breves en inglés

Se mencionan las diferentes secciones que se cuelan por colada continua, y sus características dimensionales

Lista de máquinas de colada continua de aceros en las Américas. Se listan las máquinas y sus caracteríticas principales. No es una lista completa ni todos los datos están actualizados, pero no hay otra mejor

Se lista la serie de operaciones que tienen lugar al iniciarse una secuencia de colada continua 

Animación, con música de fondo, de un cambio de cuchara en una máquina de colada continua de planchones. Se observa el movimiento de la torreta, la apertura de la válvula de la cuchara, el ingreso de acero nuevo al repartidor, la adición manual de polvo colador, y el descenso de la línea a través de los segmentos que componen el enfriamiento secundario. Luego se observa un corte a nivel del molde, donde se presenta el movimiento de oscilación del mismo, el crecimiento de la piel solidificada desde el menisco hacia abajo, y el movimiento del polvo colador en la superficie del molde 

Se observa el movimiento de la barra falsa falsa desplazándose hacia el molde para poder dar inicio a la secuencia de colada

Se discuten las tendencias actuales en cuanto a las dimensiones transversales de los semiproductos de colada continua, tanto los destinados a la laminación de planos, como los destinados a la laminación de largos

Video con audio y textos breves en inglés, donde se observan aspectos de la operación de una máquina de colada continua de planchones delgados (proceso CSP), de una línea, el túnes de igualación de temperaturas, y la laminación de chapa en caliente

Continuando con las tendencias dimensionales, se presentan los esbozos para vigas (beam blanks); los esbozos para vigas de alma delgada; y la colada continua de flejes 

Nucor no permite ver el proceso, salvo a interesados en comprarlo. De ahí que no haya videos públicos del equipamiento. Este video, con audio en inglés, presenta un trabajo que hizo la Universidad de Purdue para Nucor, respecto a este proceso. Un estudiante de doctorado y una profesora comentan lo que hicieron. Se ven algunas escenas de la planta, aguas arriba y aguas abajo de la colada continua, y un esquema del proceso 

Se ven ahora las tendencias actuales en cuanto a la disposición de los equipos en la planta (lay out)

Video con fondo musical, de la primer planta MIDA de Danieli. se ven escenas del movimiento de chatarra, el horno Consteel, el vaciado del horno, el transporte al horno cuchara; luego a la máquina y finalmente, sin corte de palanquilla, al laminador

Se cierra el tema de tendencias con las relacionadas con el incremento de la productividad. Se abre el tema de los aspectos metalúrgicos de la colada continua analizando las reacciones escoria-acero líquido - refractarios y las reacciones acero líquido - aire

La simulación física muestra cómo las dendritas compiten entre sí, extendiéndose en la dirección opuesta al flujo de calor, y formando dendritas primarias, secundarias y terciarias

Continuando con los aspectos metalúrgicos, se presentan las características de la microsegregación

Un profesor desarrolla el tema de cómo la microsegregación lleva al fenómeno del bandeado de perlita y ferrita, en aceros hipoeutectoides

Continuando con los aspectos metalúrgicos de la colada continua, se muestra la relación entre los rasgos de la solidificación en el diagrama hierro - carbono, y la formación de ciertos defectos; luego se introduce la transformación peritéctica que ocurre para ciertos aceros

Mediante el microscopio confocal láser se pueden observar las transformaciones en forma directa, a alta temperatura. En este caso, se trata de la reacción peritéctica. También se observa el comportamiento de inclusiones no metálicas

Se definen criterios simples y más complejos, para determinar si un acero pasa por la transformación peritéctica

La lanilla permite calcular dos de los puntos del diagrama de fases hierro - carbono, relacionados con la transformación peritéctica. se puede descargar y verificar el efecto de distintos elementos sobre esos puntos. Se puede probar lo que sucede con 1% de aluminio, un valor típicos de algunos aceros planos avanzados de alta resistencia.

Se presenta la macrosegregación, y su relación con la segregación central y la porosidad central. Se mencionan los cambios en la macroestructura y por ende en la segregación y porosidad centrales, que ocurren al colar el acero de alto carbono con alto y con bajo sobrecalentamiento

Se ve una simulación matemática de la solidificación de un acero, inicialmente de tipo columnar, y la transición a la estructura equiaxiada

Se presenta el estudio del distribuidor mediante modelos hidráulicos o matemáticos, que permiten conocer detalles del movimiento de fluido en el tundish, y evaluar por ejemplo, diferentes configuraciones de diques y taques, o distintos diseños de inhibidores de turbulencia

Se observa un ensayo en un modelo de agua del antiguo distribuidor de la máquina de colada continua de planchones de Ternium Argentina, de dos líneas. Se verifica el flujo de acero líquido en el marco de una prueba con un nuevo inhibidor de trubulencia. Se inyecta permanganato de potasio para mejor visualizar el flujo de acero líquido

Un modelo matemático de la temperatura y el movimiento del acero líquido en un repartidor con diques y tabiques, simula la situación durante el cambio de cuchara

Se presentan los aspectos termomecánicos a tener en cuenta en la colada continua

En la simulación de la perforación se observa la evolución de la fracción líquida: el rojo corresonde a 100% de líquido y el azul a 100% de sólido. Se observa cómo al salir del molde se produce la perforación de línea, que en esta caso puede deberse a alto sobrecalentamiento o baja refrigeración primaria

Se puede ver la evolución de las tremperaturas de la superficie de la línea, a medida que atraviesa las diversas zonas del enfriamiento secundario. Se destacan los recalentamientos posteriores a cada zona

Libros sobre colada continua, en inglés, portugués y castellano. Descárgalos y revísales para tener idea de su contenido. No es necesario leerlos para completar la evaluación interactiva de este capítulo del curso

Nueve textos adicionales para descargar, en formato PDF. Cuatro de ellos están en castellano, uno en portugués y los restantes en inglés. No es necesario leerlos para completar la evaluación interactiva, pero es recomendable descargarlos y darles una ojeada para tenerlos presentes

Se listan los temas a ver en este capítulo. Se señalan las funciones que el repartidor debería cumplir. Se ve en detalle el tema del diseño del repartidor, y cómo ha evolucionado con el tiempo: el aumento del tamaño; la introducción de diques, tabiques e inhibidores de turbulencia; la prolongación de la vida útil del revestimiento, etc.

Se observan ensayos en un modelo físico de repartidor de colada continua de planchones, con in yección de lolorante para observar el flujo, y diferentes consfiguraciones de diques y tabiques

Continuando con el tema del diseño del tundish, se presentan los inhibidores de turbulencia, ilustrados con una foto de una prueba en una modelo de agua

Se observa un modelo físico de un distribuidor, con inhibidor de turbulencia, y colandoa través de un tubo de cuchara

Se comparan fotos tomadas a diversos tiempos, luego de la inyección de permanganato de potasio para observar el flujo en un modelo de tundish de la máquina 3 de TenarisSiderca, Campana, Argentina (cuatro líneas, con control de caudal mediante barra tapón), para dos situaciones distintas: con diques y tabiques y con inhibidor de turbulencia. Luego se comienza con el tema de refractarios del repartidor, y su evolución en el tiempo

Un proveedor italiano presenta su oferta de los diversos materiales refractarios que se utilizan en el tundish. Animaciones y fotos, con textos breves en inglés. Sin sonido

En una filmación con sonido ambiente, se observa un robot proyectando material refractario magnesítico húmedo, para constituir el revestimiento de trabajo del distribuidor

Se presenta la alternativa de revestimiento de trabajo del repartidor con masa seca

Video de un proveedor de masa seca para revestimiento de trabajo del repartidor, con audio y textos breves en inglés. Se ven escenas relacionadas con esta práctica, durante su preparación y ejecución, y luego durante el colado

Se presenta un ejemplo de un repartidor diseñado para tres líneas pero al momento de hacer el plano operando  con dos líneas, en AcerBrag, Bragado, Provincia de Buenos Aires, Argentina. Se ven los nombres comerciales de los diversos refractarios empleados en el mismo. Luegose discuten los sistemas de colada que se suelen utilizar, dependiendo de los materiales a colar

Video de Danieli, mostrando escenas de la planta de EMSTEEL, con música de fondo y textos breves en inglés. Reducción directa, acería eléctrica y laminación de perfiles. Se ve la opoeración a chorro abierto de la máquina de colada continua

Video con música de fondo, del día de la puesta en marcha de una máquina de colada continua de planchones, colando con buza sumergida y polvo colador

Se presentan brevemente los sistemas de control del caudal de acero líquido entregado al molde o moldes por el distribuidor 

Animación que muestra el movimiento de las dos barras tapón para manejar el caudal de acero líquido que pasa del tundish a los moldes

Animación de los componentes y el armado de una válvula deslizante de tundish, para el control del caudal de acero líquido que pasa al molde. Audio y textos breves en inglés, con música de fondo

Se presentan las funciones y el material del tubo de cuchara

Animación sin audio, donde se observan los diversos movimie tos de un manipulador de tubo de cuchara

Se presentan varios tipos de tubos de cuchara, se da un ejemplo de un tubo en particular, y se muestra el caso de un tubo desalineado

Se observan diversos tipos de gasket para colocación entre tubo de cuchara y buza colectora

Video con sonido del ambiente, que muestra la limpieza con oxígeno del interior del tubo de cuchara, la colocación de la junta, y el posicionamiento del tubo para la siguiente colada

Se presentan las buzas calibradas para el colado a chorro abierto; las características requeridas, y los materiales empleados. También se menciona el sistema para el cambio automático de la buza calibrada 

Animación con audio y textos breves en inglés, mostrando los componentes de un sistema de cambio automático de buzas calibradas, y el armado y funcionamiento del mismo, con ejemplos para palanquillas, tochos y esbozos para vigas (beam blanks); en este último caso, colando con embudo a través de dos buzas calibradas

Se muestran casos particulares del colado con buzas calibradas; el uso de embudo típico del colado de beam blanks; y el uso del llamado CNC Protect. Luego se presentan las buzas sumergidas de una sola pieza, y el sistema de cambio automático de buza sumergida para colada continua de planchones

Video con audio y textos breves en inglés, y música de fondo. Combiando animaciones y filmaciones, presenta a la empresa y al sistema de cambio automático de buza sumergida que producen para diversos clientes

Se presenta la buza sumergica partida, y el precalentamiento de buzas y barras tapón

La anmación, sin audio ni música de fondo, presenta un sistema de precalentamiento de tundish para una máquina de colada continua de seis líneas

Se define para qué y cómo se hace la práctica de cambio de repartidor al vuelo (fly tundish)

Filación con sonido ambiente, de cambio de tundish al buelo en una máquina de colada continua de una planta no identificada

Se presenta el objetivo y la forma de hacer la práctica de cambio de grado sin cambio de repartidor, y como y porqué minimizar la pérdida de temperatura del acero líquido en el tundish. Se presenta la medición continua de temperatura del acero líquido en el tundish

Animación que muestra la medición continua de la temperatura del acero líquido en el repartidor de colada continua, mediante fibra óptica consumible. Sin audio. Textos breves en inglés

Se habla de la reoxidación del acero por contacto con el aire, y las diversas formas de evitarla. También del pasaje de escoria de la cuchara al distribuidor, sus consecuencias, y los métodos para impedirlo

Animación sin audio y con textos breves en inglés, de un sistema de detección del pasaje de escoria de la cuchara a la artesa, mediante vibraciones

Se presenta un libro de dos investigadores de renombre internacional, sobre el tundish de colada continua. Sugerimos que descargues el libro y lo revises como para quedarte con una idea de su contenido. No es necesario leerlo para completar la evaluación interactiva de este capítulo

Hay dos lecturas adicionales en castellano que pueden serte útiles en el futuro. No es necesario leerlas antes de la evaluación, pero recomendamos descargarlas y darles una mirada, para estar al tanto de su contenido