Resumen de Estudio de la dinámica de fluidos y la transferencia másica de azufre entre el acero y la escoria en un horno-cuchara considerando fuerzas de arrastre y no-arrastre
Antonio Urióstegui Hernández, Pedro Garnica González, Constantin Alberto Hernández Bocanegra, José Angel Ramos Banderas, José Julián Montes Rodríguez, José Raúl Ortiz Castillo
En este trabajo se desarrolló la dinámica de fluidos y un estudio básico de la transferencia de azufre en la interfase acero/escoria en la cuchara durante la agitación con gas argón. Se emplearon modelos de transferencia de masa y de reacción química acoplados a la dinámica de fluidos computacional (CFD). La simulación multifásica se resolvió utilizando el modelo euleriano considerando las fuerzas de fricción y no fricción, y el patrón de flujo se validó mediante la técnica de Velocimetría de Imagen de Partículas (PIV). La tasa de transferencia de azufre se siguió mediante dos aproximaciones: (1) Modelo de Transferencia de Masa de tasa constante unidireccional (MTM), y (2) Modelo de Transferencia de Masa de tasa constante unidireccional acoplado con el Modelo de Reacción Química (MTM+CRM) utilizando la ecuación de Arrhenius. Se comprobó que la inclusión de las fuerzas de no fricción afecta a la estructura de la dinámica de los fluidos. Por otra parte, las tasas de desulfuración aumentan a medida que se incrementa el caudal de gas argón, encontrándose que el modelo MTM predice un ~15% menos de azufre en el acero que el MTM+CRM, cuyos resultados se compararon con los informes de mediciones en planta.
