Polvos de molde y su impacto en la colada continua
Palabras clave:
calidad superficial, composición química, capa de escoriaResumen
Para hacer posible la redacción del presente se ha indagado en la literatura acerca de polvos de moldes que se utilizan durante el proceso de fabricación del acero, específicamente en la colada continua. Se investigaron sus principales composiciones y funciones, así como los efectos que tienen en estas aleaciones. La metodología consistió en recopilar y unificar conocimientos dispersos, hacer comparaciones con la información obtenida de distintas épocas y fuentes, y ofrecer una respuesta más actualizada a quienes comparten este mismo campo de estudio. Tomando en cuenta la información recopilada, se concluye que, para garantizar una mejor calidad superficial en el acero, es necesaria una adecuada selección de los polvos coladores, ya que la composición química de estos tiene gran influencia en la capa de escoria formada entre el acero y el molde, así como en la transferencia de calor de estos, lo cual repercute significativamente en el acabado del producto final. De igual forma, se aborda sobre la influencia del grado de acero (es decir, su contenido de carbono) en la adecuada selección de los polvos a utilizar. Es importante mencionar que la colada de planchones delgados de acero requiere ciertas especificaciones (composiciones) en cuanto a los fundentes que se han de añadir, lo cual se abordará más adelante. Una de las funciones más críticas de los polvos de molde es prevenir la reoxidación del menisco, la superficie donde el acero líquido interactúa con el ambiente, pues esto puede introducir impurezas y defectos en el producto final, afectando su integridad y calidad. Al formar una capa protectora sobre el menisco, los polvos de molde garantizan un proceso más limpio y estable.
Referencias
Bai, L., Wang, B., Zhong, H., Ni, J., Zhai, Q. y Zhang, J. (2016). Experimental and numerical simulations of the solidification process in continuous casting of slab. Metals, 6 (3): 53. https://doi.org/0.3390/met6030053
Bommaraju, R. (1991). Optimum Selection and Application of Mold Fluxes for Carbon Steels. Steelmaking Proceedings. 3(1): 108- 109. https://www.dmlsteeltech .us/publications.html
Brandaleze, E., Di Gresia, G., Santini, L., Martín, A., & Benavidez, E. (2012). Mould fluxes in the steel continuous casting process. Science and Technology of Casting Processes, 4 (2): 12-16. http://dx.doi.org/10.5772/50874
Celaya, A., Morales, R. y Tápia, V. (1994). Polvos de Molde de Colada Continua Análisis Preliminar. Memorias del XVI Simposio Nacional de Siderurgia. 16 (4): 17 http://espartaco.azc.uam.mx/UAM/217996/files/assets/basic-html/ page 88.html
Cicutti, C. (1977). Transferencia de calor en la colada continua de aceros. Revista Metalurgia, 33 (5): 333-344. https://doi.org/10.3989/revmetalm. 1997.v33.i5.846
Cruz, A. (2000). Obtención de fundentes para molde de colada continua y su caracterización. Memorias de resúmenes UAEH. 1 (3): 5-8. https://www.uaeh.edu.mx/cncim2013/memorias_del_encuentro/resumenescncim2013
Cruz, A., Chávez, J. y Romero, J. (2004). Diseño de polvos de molde para colada continua de slabs de aceros bajo carbono. Revista de Metalurgia, 40 (1): 39–45. https://doi.org/10.3989/revmetalm.2004.v40.i1.241
Cruz, A., Nava, O., Aldama, A. y Ramírez, M. (2007). Caracterización de Fundentes para Molde de Colada Continua de Acero. Redalyc, 17 (1): 52-58. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=41617105
Cruz, A. (2008). Formación de especies mineralógicas en escorias. Instituto politécnico nacional. 1 (1): 2-4. https://sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20070 135_4699.pdf
Cui, H., Zhang, K., Wang, Z., Chen, B., Liu, B., Qing, J. y Li, Z. (2019). Formation of Surface Depression during Continuous Casting of High-Al TRIP Steel. Metals, 9 (2): 204. https://doi.org/10.3390/met9020204
González, Y. y Rengel, J. (2021). Comportamiento termo fluidodinámico del acero en un molde de colada continua: una revisión. TecnoLógicas, 24 (51): 15-22. https://doi.org/10.22430/22565337.1856
Guimarães, M. y Vasconcellos da Costa e Silva, A. (2015). Evaluating segregation in HSLA steels using computational thermodynamics. Journal of Materials Research and Technology, 4 (4): 353–358. https://doi.org/10.1016/j. jmrt.2015.06.002
Jiang, D., Zhu, M. y Zhang, L. (2019). Numerical Simulation of Solidification Behavior and Solute Transport in Slab Continuous Casting with S-EMS. Metals, 9 (4): 452. https://doi.org/10.3390/met9040452
Kong, Y., Chen, D., Liu, Q. y Long, M. (2019). A Prediction Model for Internal Cracks during Slab Continuous Casting. Metals, 9 (5): 587. https://doi.org /10.3390/met9050587
Kumar, S. (1996). Mould thermal response and formation of defects in the continuous casting of steel billets. Department of Metals and Materials Engineering, 3 (1): 5. https://dx.doi.org/10.14288/1.0078578
López, R., Usart, J. y Cerutti, D. (2015). Medición de nivel en los moldes de colada continua. 46° Seminario de Aceria Internacional, 2 (46): 25-34. https://doi.org/10.5151/1982-9345-26160
Madias, J. (2018). Innovaciones en la colada continua de semiproductos para laminados largos. Acero Latinoamerican., 5 (567): 26- 37. https://api.semanticscholar.org/Corpus
Mills, K., Ramírez, P., Lee, P., Santillana, B., Thomas, B. y Morales, R. (2014). Looking into continuous casting mould. Ironmaking and Steelmaking, 41 (4): 242-249. https://doi.org/10.1179/0301923313Z.000000000255
Ni, P., Ersson, M., Ingemar, L., Zhang, T. y Jönsson, P. (2018). Numerical Study on the Influence of a Swirling Flow Tundish on Multiphase Flow and Heat Transfer in Mold. Metals, 8 (5): 368. https://doi.org/10.3390/met8050368
Niu, R., Li, B., Liu, Z. y Li, X. (2018). Melting of Moving Strip during Steel Strip Feeding in Continuous Casting Process. Steel research international, 89 (5): 2-13. https://doi.org/10.1002/srin.201700407
Peng, Z., Ping Bao, Y., Nan Chen, Y., Kang Yang, L., Xie, C. y Zhang, F. (2014). Effects of calculation approaches for thermal conductivity on the simulation accuracy of billet continuous casting. Int. J. Miner. Metall. Mater, 21 (3): 18–25. https://doi.org/10.1007/s12613-014-0860-6
Peterson, E. (2017). Mold flux crystallization and mold thermal behavior. Missouri University of Science and Technology. 2 (12): 2-18. https://scholarsmine.mst.edu/masters_theses/7656
Rodríguez, A. (1995). Propiedades Térmicas de Fundentes de Colada Continua. Instituto politécnico nacional. 1 (1): 10-14.
Romo, J. (2011). Estudio de la formación de especies mineralógicas en el molde de colada continua de planchón delgado de acero, Instituto politécnico nacional. 4 (7): 17-32. https://www.semanticscholar.org/paper/
Saldaña, F., Torres, E., Ramos, J., Solorio, G. y Hernández, C. (2019). Analysis of the Depth of Immersion of the Submerged Entry Nozzle on the Oscillations of the Meniscus in a Continuous Casting Mold. Metals, 9 (5): 596. https://doi.org/10.3390/met9050596
Sánchez, A. (2007). Estudio del comportamiento de fusión de fundentes para molde de colada continua de planchón delgado. Instituto politécnico nacional. 1 (1): 2-12. https://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/
Shen, M., Liu, Y., Zhu, X., Xiao, Z. y Liu, Y. (2019). Study on the influence of new riser structure on the quality of steel ingot. Metalurgia, 58 (1): 47-50. https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3654445/
Shen, M., Zang, Z. y Shu, K. (2017). Mathematics simulation and experiments of continuous casting with strip feeding in mold. Metalurgia, 56 (3): 315-318. https://hrcak.srce.hr/180971
Sun, X., Li, B., Lu, H., Zhong, Y., Ren, Z. y Lei, Z. (2019). Steel/Slag Interface Behavior under Multifunction Electromagnetic Driving in a Continuous Casting Slab Mold. Metals, 9 (9): 983. https://doi.org/10.3390/met9090983
Vynnycky, M. (2019). Continuous Casting. Metals, 9 (6): 643. https://doi.org/10.3390/met9060643
Wang, P., Zhang, Z., Zhan-peng, Z., Qi, M., Lan, P., Li, S., Yang, Z. y Zhang, J. (2019). Initial Transfer Behavior and Solidification Structure Evolution in a Large Continuously Cast Bloom with a Combination of Nozzle Injection Mode and M-EMS. Metals, 9 (10): 1083. https://doi.org/10.3390/met9101083
Wu, H., Xu, Y., Huo, Z., Yue, F. y Lu, P. (2015). Physical modeling of oscillation Effect on fluid flow in mold. Metalurgia, 54 (3): 465-468. https://www.researchgate.net/publication/282203075
Yan, X., Jia, B., Wang, Q., He, S. y Wang, Q. (2019). Mold nonsinusoidal oscillation mode and its effect on slag infiltration for lubrication and initial shell growth during steel continuous casting. Metals, 9 (4): 418. https://doi.org/10.3390/met9040418
Zare, M., Meysami, A., Mahmoudi, S., Hajisafari, M. y MazarAtabaki, M. (2014). Simulation of fluid flow and solidification in the funnel type crystalizer of thin slab continuous cast. Orient J Chem, 29 (4): 2-6. http://dx.doi.org/10.13005/ojc/290408
Zhang, W., Luo, S., Chen, Y., Wang, W. y Zhu, M. (2019). Numerical Simulation of Fluid Flow, Heat Transfer, Species Transfer, and Solidification in Billet Continuous Casting Mold with M-EMS. Metals, 9 (1): 66. https://doi.org/10.3390/met9010066Pinto, A. H., Nogueira, A. E., Dalmaschio, C. J., Frigini, I. N., de Almeida, J. C., Ferrer, M. M., Berengue, O. M., Gonçalves, R. A., & de Mendonça, V. R. (2022). Doped tin dioxide (d-SnO₂) and its nanostructures: Review of the theoretical aspects, photocatalytic and biomedical applications. Solids, 3(2): 327–360. https://doi.org/10.3390/solids3020024
Saeed, M., Muneer, M., Haq, A. U., & Akram, N. (2022). Photocatalysis: An effective tool for photodegradation of dyes—a review. Environmental Science and Pollution Research International, 29(1): 293–311. https://doi.org/10.10 07/s11356-021-16389-7
Salih, E. Y. (2024). Opto-electrical evaluation of visible blind fast-response nanostructured SnO2/Si photodetector. RSC Advances, 14(38): 27733–27740. https://doi.org/10.1039/d4ra05303f
Shabna, S., Dhas, S. S. J., & Biju, C. S. (2023). Potential progress in SnO₂ nanostructures for enhancing photocatalytic degradation of organic pollutants. Catalysis Communications, 177: 106642. https://doi.org/10.1016/j.catc om.2023.106642
Sudapalli, A. M., & Shimpi, N. G. (2023). Tetragonal SnO2 Nanoparticles: An Efficient Photocatalyst for the Degradation of Hazardous Ionic Dyes. ChemistrySelect, 8: e202203310. https://doi.org/10.1002/slct.202203310
Yepseu, A. P., Isac, L., Nyamen, L. D., Cleymand, F., Duta, A., & Ndifon, P. T. (2021). Optical and Photocatalytic Properties of Cu xS/ZnO Composite Thin Films Deposited by Robotic Spray Pyrolysis Deposition. Journal of Nanomaterials, 2021. https://doi.org/10.1155/2021/9975600
Yıldırım, M. A., Akaltun, Y., & Ate, A. (2012). Characteristics of SnO 2 thin films prepared by SILAR. Solid State Sciences, 14(9): 1282–1288. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2012.07.012