Análisis de las prestaciones de diversos sistemas de soplado en líneas de acero de banda contínua

Résumé

Para muchos de los procesos de la fabricación de acero es fundamental una alta eficiencia de secado de la banda para obtener un acabado de la calidad deseada. El mecanismo para mantener la banda seca durante, por ejemplo, el proceso de laminado en frío o la fabricación de hojalata, se basa en la reducción de la cantidad de fluido depositado mediante fuerzas mecánicas. Estas fuerzas se aplican con aire soplado a alta presión a través de boquillas o directamente con chorros de aire. En la presente tesis doctoral se realiza un análisis y caracterización de dos de los sistemas de soplado más utilizados actualmente en la industria del acero: cuchilla de aire y colector con boquillas planas. Se ha desarrollado un modelo numérico aerodinámico que ha permitido estudiar la influencia de distintos tipos de geometrías en el correcto funcionamiento de una cuchilla de aire y se ha llegado a la conclusión de que el tipo de alimentación es un punto crítico para el diseño de estos sistemas de soplado. Además, para complementar este modelo, se ha realizado un modelo multifásico VOF para el estudio de la interacción aire-agua. Por otra parte, se ha diseñado y construido un banco de ensayos que ha permitido establecer una metodología experimental para la obtención y comparación de presiones de impacto y tensiones cortantes de pared para diferentes configuraciones de colector con boquillas de aire planas y cuchilla de aire. La realización de ensayos experimentales ha permitido caracterizar una boquilla de aire comercial, e incluso analizar la interacción existente en arrays de boquillas. Por último, se han comparado ambos sistemas en base a los resultados experimentales obtenidos.