Optimización comportamiento operativo y económico corte cizalla (Venezuela)
Autor (a): Di Sabatino P, Ariannys.
Tutor Industrial: Ing. Tatiana Vallejo.
Tutor Académico: Ing. Andrés
Blanco.
Resumen
En el siguiente trabajo se efectuó la
Optimización del comportamiento operativo y
económico del corte de la cizalla en PAM Despuntes y
Reproceso en el Laminador en Caliente de SIDOR. El estudio fue
realizado aplicando el diseño de tipo no experimental,
descriptiva, evaluativa y de campo. Se planteó como
objetivo general: Optimizar el comportamiento operativo y
económico del corte de la cizalla (en modo de corte fijo y
optimizado) en PAM Despuntes y Reproceso por variación de
ancho y variación de ancho por estiramiento en el
Laminador en Caliente de SIDOR. La propuesta realizada consta:
Estudio del ancho del material en punta en modo de corte fijo y
optimizado, determinación de los costos por toneladas del
material reprocesado por variación de ancho y
variación de ancho por estiramiento para los dos modos de
corte, determinación las pérdidas económicas
y en toneladas de PAM Despuntes del material evaluado en corte
fijo y optimizado, Contrastar el comportamiento de Reproceso y
PAM Despuntes para ambos modos de corte, estudio de la
apreciación del personal del Tren Continuo sobre el corte
optimizado y su implementación y Balanza respecto a la
retención de material, verificación del
posicionamiento de los levantabucles de los bastidores del Tren
Continuo para las piezas que presentaron variación de
ancho por estiramiento y determinación las causas de la
variación de ancho y variación de ancho por
estiramiento.
Introducción
La Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro
(SIDOR), C.A. es la empresa productora de acero más
importante del país y una de las mejores productoras de
acero del mundo, gracias a un agresivo plan de desarrollo de
recursos humanos, inversiones importantes y mejoras notables en
la gestión del negocio en todos los ámbitos, que
han permitido aprovechar las ventajas comparativas
(disponibilidad y bajo costo de las materias primas e insumos)
para convertirlas en ventajas competitivas dentro del
volátil mercado mundial del acero.
Utilizando estas ventajas para lograr el nivel de
producción de máxima eficacia económica y
máxima ganancia y ser una empresa siderúrgica
competitiva, SIDOR C.A, considera a los costos de
producción un factor determinante. En tal sentido, asegura
que los costos más bajos de producción, la
tecnología de vanguardia y el aprovechamiento al
máximo de la materia prima en cada proceso es el elemento
clave en la diferenciación frente a la
competencia.
Los costos de producción (también llamados
costos de operación) son los gastos necesarios para
mantener un proyecto, línea de procesamiento o un equipo
en funcionamiento. Para que la empresa pueda lograr el nivel de
máxima eficacia dependerá del uso de los factores
de producción dentro de los límites de la capacidad
productiva de la empresa y se habrá logrado el nivel
óptimo de producción cuando combine los factores de
producción en tal forma que el costo de producir una
unidad del producto resulta ser el más bajo
posible.
Una vez conocido el enfoque de la empresa, este trabajo
proporciona la determinación del modo de despunte que mas
favorece a la empresa en cuanto al cizallamiento del material
proveniente del Laminador IV Reversible, esto en relación
con el índice de Reproceso por variación de ancho y
variación de ancho por estiramiento para cada modo de
corte (fijo y optimizado), todo esto con la finalidad de escoger
el modo de corte que genere los menores costos de
producción a la empresa en cuanto a PAM Despunte y
Reproceso por variación de ancho en el
material.
El siguiente trabajo se esquematiza a través de
seis (6) capítulos divididos de la siguiente
manera:
En el Capítulo I: El Problema; se describe
de manera clara y concisa el marco de la investigación,
motivos y objetivos de la misma.
En el Capítulo II: Generalidades de la
Empresa; se encuentra la información referente a la
Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro (SIDOR) C.A,
misión, visión y estructura
organizativa.
En el Capítulo III: Marco Teórico;
se exponen las bases teóricas a tener en cuenta para el
desarrollo del estudio de tiempos y determinación tanto de
la carga de trabajo como de la mano de obra requerida.
En el Capítulo IV: Marco
Metodológico; contiene la metodología utilizada
para la recopilación de la información, su
clasificación y análisis.
En el Capítulo V: Situación Actual;
describe la situación actual que se presenta en el
área donde se realizará el estudio y una breve
descripción de los modos de cizallamiento (corte)
utilizados.
En el Capítulo VI: Análisis y
Resultados; se presenta en detalle los métodos utilizados
para el análisis de los datos recopilados y los resultados
arrojados por el estudio.
Finalmente, se presentan las conclusiones,
recomendaciones, bibliografía, apéndices y los
anexo.
CAPÍTULO I
Formulación del
problema
El siguiente capítulo está conformado por
el planteamiento del problema en estudio, así como por el
objetivo general y específicos, las limitaciones y la
justificación e importancia de la realización de
esta investigación.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La
Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro", C.A (SIDOR), es
el complejo siderúrgico integrado de Venezuela y hoy es el
principal productor de acero de este país y de la
comunidad andina. Esta planta es uno de los complejos más
grandes de este tipo en el mundo.
Las actividades de esta empresa abarcan desde la
fabricación de acero hasta la producción y
comercialización de productos semielaborados (planchones,
lingotes y palanquillas), planos (laminados en caliente,
frío, hojalata y hoja cromada) y largos (barras y
alambrón). Utiliza para la fabricación de acero
tecnologías de reducción directa (HYL y MIDREX) y
hornos eléctricos de acero.
En el laminador en caliente de SIDOR se fabrican chapas
y bobinas de acero para diferentes usos, la materia prima para
éste laminador son planchones obtenidos por colada
continua en la acería de 200 toneladas. Su capacidad es de
3.000.000 toneladas métricas por año y consta de un
patio de recepción de planchones, dos hornos de barras
móviles o vigas galopantes, un dúo descamador, un
laminador cuarto reversible (IV Reversible), un tren continuo con
seis bastidores, un sistema de enfriamiento y tres enrolladores y
por último un patio para almacenar las bobinas.
Antes de llegar al tren continuo los extremos del
desbaste plano poseen deformaciones no deseadas que pueden
dificultar el proceso de inserción o enhebrado del
desbaste plano entre los cilindros del primer bastidor del Tren
Continuo. Para asegurar una inserción exitosa se requiere
eliminar la punta del desbaste plano, para lo cual se ha
implementado un sistema de cizalla rotativa, el cual por efecto
de cizallamiento desprende dicha parte, sin necesidad de detener
el desplazamiento del desbaste plano. A este proceso se le llama
despunte.
Las modalidades para el despunte del desbaste plano con
que cuenta SIDOR, están: el modo de corte PLC y el sistema
de corte KELK, el cual opera de tres modos distintos: modo fijo,
modo manual y modo optimizado.
En ocasiones durante el cizallamiento o despunte del
material, no se desprende correctamente la parte defectuosa que
trae el desbaste plano por la deformación sufrida en el IV
Reversible (si la deformación sufrida es un ancho
inferior), dejando parte del defecto. En estos casos se mantiene
la hipótesis que cuando el desbaste pasa entre los
bastidores del Tren Continuo, esta deformación (si es un
ancho inferior) va a adquirir una longitud mayor a causa de la
tensión entre levantabucles que está programada
para un ancho preestablecido el cual no se estaría
cumpliendo, la cual se va a traducir como una caída en el
grafico de ancho y va a ser caracterizada por los inspectores de
calidad del área como una variación de ancho por
estiramiento (código 331).
En forma contraria, se tiene la certeza que la
variaciones de ancho por estiramiento están directamente
relacionada con la posición de los levantabucles, es
decir, si el levantabucle no sube a tiempo, luego que la punta
haya enhebrado en el bastidor siguiente, se produce un
estiramiento del desbaste, el cual debe ser registrado por los
inspectores de calidad bajo el código 331 para ser
retenida ya que una pieza con esta condición no puede ser
despachada de forma directa, sino que debe pasar por una
línea adicional la cual va a generar un Reproceso, antes
de llegar el comprador final.
Otro evento que está afectando el Reproceso por
variación de ancho por estiramiento son las caídas
pronunciadas en los gráficos de ancho, las cuales
según el estudio de Rondón Cristian (2009) estas
son reales a menos de los 500 mm desde el extremo de la punta
hacia el cuerpo de la banda, lo cual no es significativo
según las especificaciones del cliente (el cliente
descarta 500 mm de cada extremo de la bobina), sin embargo, ha
generado un costo por Reproceso, bajo el código 331 de
manera innecesaria. En ocasiones debido a inconvenientes
puntuales en el proceso de laminación estas caídas
pueden ser reales a más de estos 500 mm.
De acuerdo a lo reportado por el Departamento de Proceso
del Laminador en Caliente en el año 2009 el corte
optimizado fue una de las causas más importantes de que la
variación de ancho por estiramiento se incrementara en
comparación con el Reproceso del corte fijo. Sin embargo
cuando está operando el corte en modo fijo, la PAM
Despuntes de la empresa se incrementa. Es aquí cuando la
empresa necesita analizar los factores operativos y
económicos para el corte de la cizalla (en modo fijo y
optimizado) respecto a los indicadores de Reproceso y PAM
Despuntes, para poder contar con estadísticas que le
permitan tomar la mejor decisión en cuanto al despunte de
los desbaste.
Considerando todos estos eventos, y en vista de que no
se está implementando el corte optimizado, es necesario
conocer la opinión de los operarios y personal relacionado
con el impacto que tiene éste en el Reproceso y PAM
Despuntes.
Tomando en cuenta lo señalado anteriormente y
ante la incertidumbre de la empresa, surge la necesidad de
realizar un estudio que permita demostrar si el modo de corte
influye en el Reproceso por variación de ancho por
estiramiento en la punta del material, así como
también determinar cual modo de corte (fijo y optimizado)
es el que más beneficia a la empresa en términos
económicos.
2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL
Optimizar el comportamiento operativo y económico del
corte de la cizalla (en modo de corte fijo y optimizado) en PAM
Despuntes y Reproceso por variación de ancho y
variación de ancho por estiramiento en el Laminador en
Caliente de SIDOR.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1.
Estudiar el comportamiento del ancho del material en punta, para
los modos de corte fijo y optimizado.
2. Determinar el costo generado, a partir de las
toneladas del material reprocesado por variación de ancho
por estiramiento y variación de ancho durante la
evaluación de los modos de corte fijo y
optimizado.
3. Determinar las pérdidas
económicas y en toneladas de la PAM Despuntes del material
evaluado en los modos de corte fijo y optimizado.
4. Contrastar el comportamiento de Reproceso y
PAM Despuntes para ambos modos de corte.
5. Estudiar la apreciación del personal
del Tren Continuo sobre el corte optimizado y su
implementación.
6. Estudiar la apreciación del personal de
Balanza respecto a la retención de material.
7. Verificar el posicionamiento de los
levantabucles de los bastidores del Tren Continuo para las piezas
que presentaron variación de ancho por
estiramiento.
8. Determinar las causas de la variación
de ancho y variación de ancho por estiramiento.
3. ALCANCE El estudio abarca determinar y
analizar la relación que existe entre la formación
del defecto variación de ancho por estiramiento, operando
el sistemas de corte KELK en modo fijo y optimizado, evaluando
para cada una de estas modalidades los costos de PAM Despuntes y
Reproceso a manera de establecer comparaciones que permitan
identificar con cual modo de corte la empresa obtiene mayores
beneficios o menos perdidas.
4. LIMITACIONES Se puede evidenciar las
siguientes restricciones en el desarrollo de la presente
investigación:
No hubo producción, debido a la crisis
energética que atraviesa el país en este momento,
desde el 27/12/09 al 02/02/10 y luego desde el 22/02/10 al
10/04/10, por lo que la producción del Laminador en
Caliente fue suspendida para contribuir con el racionamiento
energético, lo cual afecta de manera directa la
investigación ya que al no producirse bobinas durante este
período, no se tiene material para el estudio.
No se coloco el modo de corte optimizado durante el mes
de estudio (Febrero), el mismo se colocó por muy cortos
periodos (12 horas) y no durante todo el mes como se esperaba
para el estudio.
Otro factor limitante de la investigación es el
tiempo estipulado para la realización de esta
Práctica Profesional, el cual tiene una duración de
seis (6) meses.
5. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA La
realización de este estudio es de importancia para la
empresa puesto que permitirá determinar si la
variación de ancho por estiramiento en la punta de las
bobinas es causada por el modo de corte, así como
también cual de los sistemas de corte es el que le
proporciona mayores beneficios a la empresa, conociendo el
comportamiento de los indicadores de Reproceso y PAM Despuntes
para cada uno de estos sistemas de corte (fijo y optimizado),
para que de esta forma la empresa tenga el conocimiento de
cuál es el que más le favorece.
CAPITULO II Generalidades de la
empresa
El siguiente capítulo muestra una breve
descripción de la empresa y del área de
realización de la investigación.
1. NOMBRE DE LA EMPRESA SIDERÚRGICA DEL
ORINOCO "ALFREDO MANEIRO" (SIDOR) C.A.
2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE SIDOR SIDOR C.A.
es una empresa del Estado venezolano, siendo su objetivo la
fabricación y comercialización de productos
siderúrgicos de alta calidad en forma eficiente,
competitiva y rentable, usando para ello alta tecnología
en lo que se refiere a Reducción Directa y Hornos de Arco
Eléctrico. Cumple con la función de disminuir la
necesidad de importar productos de acero y aprovechar el mineral
de hierro ubicado en la región de Guayana.
Es una empresa integral, donde su proceso productivo
comienza desde la fabricación de pellas y culminan con la
comercialización y venta de productos finales; tipo Largos
(Barras y Alambrón) o tipo Planos (Láminas en
Caliente, Láminas en Frío y
Recubiertos).
SIDOR C.A. produce acero a partir de un mineral de alto
contenido de hierro, 80% de hierro de reducción directa y
20% máximo de chatarra, utilizando la vía de
reducción directa, hornos eléctricos de arco y
colada continua, lo que contribuye a la elaboración de un
acero de bajo contenido de impureza.
3. UBICACIÓN La Siderúrgica del
Orinoco "Alfredo Maneiro" (SIDOR), está situada en el
Estado Bolívar, dentro del perímetro urbano de
Ciudad Guayana en la Zona Industrial de Matanzas, sobre el margen
Sur del río Orinoco específicamente a 17 Km. de su
confluencia con el río Caroní y a 300 Km. de la
desembocadura del Orinoco en el Océano Atlántico
(ver figura 1).
Fuente: Intranet de la empresa
Figura 1. Esquema de la ubicación
geográfica de SIDOR en el estado Bolívar Su
ubicación responde principalmente a razones
económicas y geográficas, que le permite conectarse
con el resto del país por vía terrestre, y por
vía fluvial-marítima con el resto del mundo.
Además se abastece de la energía eléctrica
generada en la zona por las represas Guri y Macagua, ubicadas
sobre el río Caroní, así como del gas
natural proveniente de los campos petroleros en la región
oriental. Anexando a todas estas ventajas la cercanía con
los cerros Bolívar y Pao en los que se encuentra el
mineral de hierro.
Sus instalaciones se extienden sobre una superficie de
2200 hectáreas, de las cuales 90 son techadas.
Además, tiene una amplia red de carreteras pavimentadas
dentro del área industrial de 74 kilómetros, 155
kilómetros de vías férreas, por donde se
transporta la materia prima a la planta, y acceso al mar por
vía fluvial a través del río Orinoco, para
lo
cual, cuenta con un terminal portuario de 1.195 m. con
una capacidad para atacar simultáneamente seis barcos de
20.000 toneladas cada uno. (Ver figura 2).
Fuente: Intranet de la empresa Figura
2.
Distribución física de SIDOR
C.A.
4. MISIÓN Crear valor con nuestros
clientes, mejorando la competitividad y productividad conjunta, a
través de una base industrial y tecnológica de alta
eficiencia y una red comercial global.
5. VISIÓN Ser la empresa
siderúrgica líder de América, comprometida
con el desarrollo de sus clientes, a la vanguardia en
parámetros industriales y destacada por la excelencia de
sus recursos humanos.
6. PRODUCTOS DE LA EMPRESA La Figura 3 muestra la
gama de productos fabricados en SIDOR los cuales comprende
productos laminados planos como láminas y bobinas
laminadas en caliente, láminas y bobinas laminadas en
frío, hojalata y hoja cromada; comprende también
productos largos como alambrón y barras para la
construcción. Además de estos productos, en SIDOR
se comercializa semielaborados tales como planchones y
palanquillas.
Planchones
Palanquillas Alambrón
Cabillas
Bobinas LAC
Bobinas LAF
Bobinas Recubiertas
Hojalata
Fuente: Intranet de la empresa
Figura 3. Productos fabricados en
SIDOR
7. GERENCIA DE LAMINACIÓN EN CALIENTE La
gerencia de laminación en Caliente tiene la
responsabilidad de velar por el buen desenvolvimiento de las
plantas que conforman el complejo de distribución SIDOR ya
que en este cae la mayor responsabilidad de las ventas de
productos que se lleven a cabo en cada una de las plantas de
distribución.
El siguiente organigrama describe brevemente como
está conformada la gerencia de Laminación en
Caliente de SIDOR. (Ver figura 4).
ASISTENTE TÉCNICO
JEFE DE LÍNEA
SUPERVISORES
GERENCIA DE LAMINACIÓN EN
CALIENTE
JEFE DE OPERACIÓN LAC
JEFE DE PATIO PLANCHÓN
JEFE DPTO DC, TC Y SKP
JEFE SECTOR DC
SUPERVISORES
SUPERVISORES
JEFE DE SECTOR TC Y SKP
SUPERVISORES
JEFE DEL TALLER DE CILINDRO
Fuente: Intranet de la empresa
Figura 4. Estructura Organizativa de la Gerencia de
Laminación en Caliente
8. PROCESO PRODUCTIVO DE LAMINACIÓN EN
CALIENTE
Consta de una Acería de Planchones, un Proceso de
Laminación en Caliente y un Proceso de Laminación
en Frío. A continuación se presenta un diagrama que
ayuda a visualizar como se lleva a cabo la fabricación de
los productos planos de la empresa SIDOR. (Ver figura
5).
Fuente: Intranet de la empresa
Figura 5. Proceso Productivo general de la planta
laminación en caliente
9. LAMINACIÓN EN CALIENTE Llamamos
laminación en caliente, al proceso consistente en deformar
plásticamente los metales, con el fin de reducir su
sección transversal, haciéndolos pasar entre
cilindros giratorios a una temperatura superior a la de
recristalización, por medio de un tipo de máquina
de fabricación conocida como tren de
laminación.
La laminación en caliente de productos planos en
el sentido estricto, debería aplicarse únicamente a
la laminación de planchones y desbastes con una
temperatura tal que la recristalización se produjese
continua durante el proceso de laminación, para que al
final de la operación el material quedase completamente en
estado de recocido.
En la laminación de productos planos se pretende
fundamentalmente disminuir el espesor del metal. Por lo general,
aumenta un poco la anchura, por lo que la disminución del
espesor se traduce en un aumento de longitud, debido a que el
volumen de la pieza permanece constante.
10. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA DE
PRODUCTOS PLANOS LAMINADOS EN CALIENTE En el laminador de
bandas en caliente de SIDOR se fabrican chapas y bobinas de acero
para diferentes usos. Su capacidad es de 3.000.000 toneladas
métricas por año y consta de un patio de
recepción de planchones, dos hornos de barras
móviles o vigas galopantes para recalentamiento de
planchones con una capacidad de 300 t/hora cada uno de ellos, un
dúo descamador, un laminador cuarto reversible, un tren
continuo con seis bastidores, un sistema de enfriamiento y tres
enrolladores y por último un patio para almacenar las
bobinas; el conjunto de la instalación se muestra en la
figura 6. La materia prima para éste laminador son
planchones obtenidos por colada continua en la acería de
200 toneladas, los cuales son recalentados a la temperatura de
laminación, éste calentamiento generalmente se hace
300 °C por arriba de la temperatura crítica superior y
entre 150 °C a 250 °C por debajo de la temperatura de
fusión; luego se pasan por un dúo descamador con el
fin de eliminarles la cascarilla que se forma en los hornos.
Posteriormente el planchón se lamina en el laminador IV
REVERSIBLE donde se le dan tres o cinco pases de
reducción, para obtener un desbaste plano del orden de 28
mm. de espesor y luego se continua laminando en el tren continuo
en caliente, para obtener bandas laminadas en caliente en forma
de bobinas, con espesores comprendidos entre 1,84 a 13,00 mm. y
con un ancho máximo de 1300 mm.
Fuente: Manual de Laminación de Productos
Planos en Frío
Figura 6. Tren Continuo de laminación en
caliente 11. DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES
11.1 PATIO DE RECEPCIÓN DE PLANCHONES Es
aquí donde se reciben los planchones provenientes de
colada continua. En esta área se tiene la responsabilidad
del proceso de carga de los hornos. Este proceso de carga se
realiza por medio de puentes grúas. Los datos del
planchón son manejados por un sistema supervisorio con el
objetivo de seleccionar el material almacenado en la
zona.
11.2 HORNOS DE BARRAS MÓVILES Los hornos
Stein son instalaciones destinadas al calentamiento de planchones
con gas natural y aire de combustión precalentado, a una
temperatura comprendida entre 1250 °C y 1300 °C, con una
capacidad instalada de 300 toneladas métricas por hora
cada uno de ellos, donde el planchón se desplaza a
través de movimientos de barras móviles producidos
por un sistema hidráulico como se muestra en la figura
7.
Fuente: Manual de Laminación de Productos
Planos en Frío
Figura 7. Transporte de planchones EL HORNO SE
ENCUENTRA DIVIDIDO EN TRES ZONAS: a.- Zona de
precalentamiento: es aquella en el cual los planchones
obtienen una temperatura inicial de precalentamiento alcanzando
temperaturas de 1.340 °C en la superficie.
b.- Zona de calentamiento: en esta zona el
planchón adquiere una temperatura de
1.300°C.
c.- Zona de igualación: es donde el
planchón obtiene una homogenización en la
temperatura a todo lo largo y ancho de su extensión, con
una temperatura de alrededor de 1.320 °C, siendo la
condición ideal una diferencia de 20 °C entre las
caras superior o inferior y el núcleo. Es de hacer notar
que esta condición es muy importante en el proceso de
laminación, ya que de no lograrse una correcta
homogenización de la temperatura, aparecerán zonas
frías en el planchón, que podrían ocasionar
diferencias de espesores en la banda y deformaciones no
homogéneas, disminuyendo además la vida útil
de los cilindros de laminación y causando grandes
anormalidades en el proceso.
11.3 DÚO DESCAMADOR El dúo
descamador es una máquina constituida por dos cilindros
horizontales, los cuales al ejercer presión sobre la
superficie del planchón que proviene del horno de
recalentamiento, fractura la capa de óxido formada en el
mismo debido a la alta temperatura en el que se encuentra el
material. Posteriormente esta capa es desprendida de la
superficie del planchón por un sistema de agua a
presión (140kg/cm²) que se encuentra ubicada en la
entrada y salida del mismo. Es importante que la capa de
óxido sea completamente retirada de la superficie del
material, ya que de lo contrario durante el proceso de
laminación el óxido es forzado a penetrar en el
material, lo cual generaría defectos en la superficie de
la banda laminada.
11.4 TREN IV REVERSIBLE Una vez que el
planchón ha sido descamado, continúa por vía
de rodillos hasta el tren laminador IV Reversible. Este posee
cuatro cilindros, dos de trabajo y dos de apoyo, los cuales
reducen el planchón en cada pasada con movimientos de
avance y retroceso, al mismo tiempo dos cilindros verticales
(cilindros canteadores) comprimen ambos lados del planchón
en las pasadas impares, para garantizar el ancho a lo largo de
toda la pieza. El tren IV Reversible posee un solo bastidor,
cuyos cilindros de trabajo van acoplados a los motores, mientras
que los cilindros de apoyo que se encuentran en contacto con los
cilindros de trabajo, giran por el efecto de arrastre. La
abertura entre los cilindros de trabajo se fijan mediante los
husillos, los cuales son accionados electromecánicamente.
Los cilindros de trabajo y apoyo son enfriados por medio de un
sistema de agua que posee una presión de10kg/cm².
(Ver figura 8).
Es en esta etapa donde se destruye la estructura
dendrítica por medio de la deformación y posterior
recristalización del material.
De esta etapa se obtienen desbastes planos con un
espesor aproximado de 30 mm. como semiproducto que puede ser
procesada por el tren continuo para así obtener bandas
laminadas en caliente y enrolladas para formar
bobinas.
Fuente: Manual de Laminación de Productos
Planos en Frío
Figura 8. Laminador IV Reversible 11.5 SISTEMA
OXICORTE Una etapa alternativa en la fabricación de
desbaste plano es el corte de la misma en secciones de longitudes
predeterminadas, cuando se desea producir chapa, con sistema de
soplete oxicorte (oxipropánicos), las cuales, luego de ser
cortadas, son colocadas sobre una mesa de
enfriamiento.
11.6 CIZALLA Luego de que el desbaste plano sale
del tren IV Reversible, sus extremos (punta y cola) poseen
deformaciones no deseadas que pueden dificultar el proceso de
inserción o enhebrado del desbaste plano entre los
cilindros del primer bastidor del tren continuo. Para asegurar
una inserción exitosa se requiere eliminar la punta del
desbaste plano, para lo cual se ha implementado un sistema de
cizalla rotativa, el cual por efecto de cizallamiento desprende
dicha parte, sin necesidad de detener el desplazamiento del
desbaste plano. A este proceso se le llama despunte.
El mismo procedimiento se efectúa en la cola del
desbaste plano, ya que esta zona también posee
deformaciones indeseables que pueden afectar el proceso de
laminación. Después de la cizalla, el material pasa
por una caja descamadora para eliminar la cascarilla secundaria
que se forma durante el viaje de la banda.
11.7 TREN CONTINUO El Tren Continuo consiste en
una serie de bastidores colocados de tal manera que la pieza a
ser laminada viaja a través del laminador realizando una
sola pasada por bastidor, en los cuales podemos encontrar
laminadores cuartos.
Tiene como función transformar en bandas los
desbaste planos provenientes del tren IV Reversible. Comprende un
conjunto de seis bastidores colocados uno a continuación
del otro, de forma tal, que la banda pase sucesivamente a
través de ellos. Cada bastidor posee dos cilindros de
trabajo y dos de apoyo, un sistema de enfriamiento para los
cilindros de trabajo y otras partes tales como guías,
levanta bucles, sistema de enfriamiento interstand raspadores,
etc.
Entre cada bastidor existe un tensor de banda o
"levantabucle", el cual tiene la función de mantener una
tensión de banda constante tanto en la salida del bastidor
como en la entrada del siguiente bastidor y es el responsable de
mantener un control del flujo másico. Además para
mejorar la calidad del producto, en esta misma zona se ubican
regadores de agua a presión para retirar el óxido
que se ha formado sobre la superficie de la banda, desde que la
misma ha salido del tren IV Reversible.
Los espesores obtenidos en esta etapa varían
entre 1,84 mm. y 13,0 mm, y los anchos de banda varían
desde 457 mm hasta 1255 mm, según los requerimientos del
mercado. Los desbaste planos entran al tren continuo a una
temperatura que oscila alrededor de los 1.030 °C y sale con
una temperatura cercana a los 850 °C, dependiendo del tipo de
acero, de los parámetros operacionales del proceso, y el
uso final de la banda. (Ver figura 9).
Fuente: Manual de Laminación de Productos
Planos en Frío Figura 9. Tren Continuo 11.8
MESA DE ENFRIAMIENTO (REGADERAS) Luego de que la banda ha
salido del tren continuo se desplaza sobre una vía de
rodillos que posee un sistema de regaderas conocida como mesa de
enfriamiento, la cual vierte agua sobre ella manteniendo en lo
posible un flujo laminar para disminuir su temperatura a un valor
comprendido entre 570 °C y 740 °C, dependiendo
ésta temperatura del acero laminado y de la
aplicación que va a recibir el mismo. A esta temperatura
se le denomina temperatura de enrollado (TE). Esta
disminución de temperatura se realiza con el fin de
obtener la estructura metalúrgica requerida en la banda,
para que así, posea las propiedades físicas
deseadas.
11.9 ENROLLADORES Son máquinas
diseñadas para enrollar bandas del laminador tren continuo
con el fin de obtener una bobina. En el tren continuo se dispone
de tres enrolladores, los cuales disponen de una capacidad de 21
toneladas con dimensiones de 1.800 mm. de diámetro
máximo, ancho máximo de 1.275 mm. y espesor
máximo de 12,7 mm.
11.10 PATIO DE BOBINAS Es en esta zona donde se
reciben las bobinas o producto terminado y semiterminado. Posee
una capacidad actual de almacenamiento de 45.000 toneladas
métricas, lo cual es aproximadamente igual a 2.796
bobinas.
12. DESTINOS El destino de las bobinas LAC en
Sidor es el siguiente:
? 50% se destinan a la Laminación en
Frío.
? 50% restante se destina a las líneas de Corte y
a Venta Directa a Clientes.
13. PRODUCTOS DE LAMINACIÓN ? Bandas:
bobinas negras que luego de enfriadas al aire son embaladas y
despachadas a los clientes sin ningún tipo de tratamiento
adicional ? Bobinas: bobinas negras que tienen un proceso
posterior de nivelado, planchado o templado para lograr
condiciones de plenitud más exigentes y mejorar atributos
estéticos de la banda, tales como el quebrado, teja o
tensiones internas que provoquen alabeo.
? Bobinas decapadas: son bobinas negras que luego de ser
templadas son decapadas, embaladas con protección especial
y despachadas ? Crudos, recocidos y hoja negra. Son bobinas
negras que se envían a decapado y luego seguirán
proceso en laminación en frío.
14. DIMENSIONES Y APLICACIONES Los principales
productos planos obtenidos mediante el proceso de
laminación en caliente son:
1.- Desbaste plano, con espesores de 14 mm. hasta
76 mm., con ancho de 700 mm a 1220 mm., destinados a
ingeniería, construcciones navales, calderas, recipientes
a presión, tubería de gas, petróleo o agua,
vehículos (vagones, camiones cisternas, etc.).
2.- Bandas en Caliente, con espesores que van
desde 1,84 mm. hasta 12,70 mm. de espesor y. de 730 mm. a 1.250
mm. de ancho y dispuestas en rollos (bobinas en
caliente).
Son utilizados por una variedad de consumidores
industriales en usos tales como la fabricación de ruedas,
piezas automotrices, tubos, cilindros de gas, etc. También
se emplean en la construcción de edificios, puentes,
ferrocarriles y para chasis de automóviles o camiones. Los
productos laminados en caliente se pueden proveer como bobinas o
laminas cortadas a una longitud específica. Estos
productos también sirven como entrada para la
producción de productos laminados en frío. Sectores
a los cuales está destinado: Industrial, Soldadura,
Construcción, Ductos, Caños y Tubos, Envases,
Automotriz y transporte, Forja entre otros.
CAPITULO III Marco
teórico
El siguiente capítulo contiene la
información teórica necesaria para la
ejecución de esta investigación.
1. CIZALLA Se denomina Cizalla a la
máquina de obra que se utiliza para cortar metales.
Funciona de igual manera que una tijera común, sólo
que permite mayor potencia y precisión en el corte. Puede
ser manual o eléctrica.
2. PUESTA A MIL (PAM) TECNOLÓGICA La PAM
Tecnológica se define de manera conceptual y
matemáticamente de la siguiente manera:
2.1 CONCEPTUALMENTE Es la medida del rendimiento
del material cargado en los Hornos de recalentamiento, durante su
proceso de transformación de planchones a bobinas.
Cuantifica las pérdidas de peso en el material por razones
tecnológicas entre el inicio y el fin del
proceso.
2.2 MATEMÁTICAMENTE Es el valor resultante
de dividir los kilogramos de carga en Hornos entre las toneladas
de salida del Laminador. Como se muestra en la siguiente
fórmula:
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