In this work, the multiphase mathematical simulation (steel-slag-air) is performed in order to optimize the fluid dynamics and the homogenization temperature in an asymmetric delta-type billet caster tundish. The performance of the tundish emulates, when a change of ladle occurs, for which are considered the losses of heat through its frontiers as well as the temperature drop of the steel at the input by means of a user defined function (UDF). Also, a comparison is made for the removal of non-metallic inclusions using standard entrapment conditions at the steel-slag interface, as well as a user-defined function (UDF). This UDF takes into account the multiphase interaction with the critical velocity of the particles that approach this interface. For this analysis, it is necessary to determine the opening area of the slag layer. The results of the model for the temperature drop are validated by means of experimental measurements in plant, which show a good correspondence in the obtained data. Finally, the proposed design of flow modifiers favorably influences the fluid dynamics pattern, allowing a better thermal homogenization, and a substantial cleaning of the steel at its output from the tundish.

El siguiente trabajo muestra un modelo numérico de un horno de recalentamiento tipo empujador, utilizando un programa comercial de dinámica de fluidos (CFD). El modelo acopla las ecuaciones de transferencia de calor, dinámica de fluidos y reacción química en estado no estacionario. Para la simulación de la combustión se utilizó el modelo de transportes de especies Eddy-dissipation; para la dinámica de fluidos de los gases se hizo uso del modelo k - e realizable. Se simuló la transferencia de calor considerando los mecanismos de conducción, convección y radiación. El modelo P-1 fue utilizado para simular la radiación que aportan los gases de combustión al calentamiento de la palanquilla. Las historias térmicas simuladas al interior de las palanquillas fueron comparadas con mediciones en planta. El modelo también acopla los modelos de oxidación superficial de la carga (barras de sección cuadrada de acero de 160 mm x 160 mm x 12.7 m). Se caracterizó el historial térmico en estado no estacionario de una palanquilla cuadrada de 16 mm y 12.7 m, durante su desplazamiento en el interior del horno, estas mediciones de temperatura permitieron caracterizar las pérdidas de material por formación de óxidos, en cada tiempo y posición al interior del horno de calentamiento.