Simulación Computacional de la Mecánica de Fluidos Aplicada a Problemas de la Industria Siderúrgica

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo mostrar algunas aplicaciones de una herramienta de simulación que ha tenido mucha difusión en los últimos años, como es el CFD (Computational Fluid Dynamics) a problemas de escala industrial donde se conjuga la complejidad física del problema con el importante tamaño del problema ingenieril. Esta herramienta ha mostrado estar a la altura de las necesidades de diseño de las oficinas técnicas que han requerido de sus servicios. Entre ellas podemos mencionar:
-la resolución de problemas de impacto ambiental en plantas siderúrgicas
-la resolución de varios problemas de la industria de refino de petróleo, como la erosión de conducciones de crudo, el ensuciamiento de reactores de polimerización, problemas de baja eficiencia en reactores de lecho fijo, problemas de cracking catalítico fluidizado, entre otros
-la resolución de problemas fluidodinámicos en reactores nucleares
-la asistencia al desarrollo de motores de combustión interna
Por razones de espacio en este trabajo mostraremos uno de los casos de aplicación del CFD al mejoramiento de sistemas de captación de aire en plantas siderúrgicas. Este ejemplo se trata del desarrollo de un sistema de ventilación para un horno eléctrico que tenía como inconveniente el elevado nivel de emisiones interna y externa cuando se producía la carga de la chatarra en el horno eléctrico. Los otros dos ejemplos, que se mostrarán en la presentación oral, tratan de disminuir la contaminación ambiental y mejorar las condiciones de trabajo en una planta de silos de almacenamiento de coque y minerales para un alto horno y el otro ejemplo es la verificación de una campana de captación de humos en una sala de colada de un alto horno. Estos casos han sido resueltos usando el software libre OpenFOAM y validados con el software comercial CFX de ANSYS como software de cálculo.