Hierro y Acero Edición 49 by AIST México

Enero - Marzo 2012

Vol. XIII No. 49

Incrementar la productividad. Reducir costes.

Modernizaciones para una mayor calidad y fiabilidad Los excelentes servicios de ingeniería se destacan de entre muchos otros sobre todo cuando se trata de modernizaciones inteligentes, es decir, de mejorar las instalaciones existentes a fin de satisfacer las demandas futuras del mercado, lo cual constituye uno de los principales desafíos del mundo actual.

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directorio Vol. XIII No.

zo 2012

CONSEJO DE ADMINISTRACIÓN Porfirio Alfredo González Mier, Grúas PMP, Presidente Hugo Solís Tovar, Ternium México, Vicepresidente Sergio Zapata Zamora, AHMSA, Secretario Édgar González Rubio, Tecniquimia Mexicana, Tesorero Félix Cárdenas Villarreal, Consejo Consultivo Rafael González de la Peña, Consejo Consultivo

Enero - Mar

CONSEJO EDITORIAL Ramiro A. García Fuentes, GRUPO CAPSA Miguel A. Muñoz Ramírez, ALMyM Ignacio Álvarez Elcoro, FIME UANL Gerardo Maximiliano Méndez, INSTITUTO TECNOLÓGICO DE N.L. Myrna Molina Reyna, AIST MÉXICO

icio Villacero

Centro de Serv

EDITORIAL

5 • Visión de Villacero en el entorno mundial del acero ACERÍA

6 • Resonancia Mecánica en Hornos de Cuba Alta

índice

en Steel Dynamics - Butler: Detección y Solución

AIST • Participación y organización de la AIST en destacadas actividades. • Continúa con gran éxito el programa de cursos de la AIST México

INTEGRANTES DE COMITÉS Industrial Acerías: Eduardo Mora, METALOIDES, Florentino Luna, TYPSSA Marco Herrera, TERNIUM, Antonio Uribe, MELTER, Demetrio Velasco, AMI GE, Luis Jorge Vélez, AHMSA, Rubén Lule, ARCELOR MITTAL, Ramiro García, GRUPO CAPSA, Javier Sandoval, AHMSA Industrial Laminación: Emiliano Montoya, GRUPO CAPSA, Luis Leduc, FIME, Homero Pérez, AHMSA, Enrique Lara, TERNIUM, Fernando Pruneda, AHMSA, Julio Muñoz, SMS SIEMAG, Eliseo Gutiérrez, AHMSA, Rafael Colás, FIME UANL, Héctor Morales, ACEROTECA, Pedro Molina, IMS-ACEROTECA CONACYT, Programas Educativos y Becas: Rafael Colás, FIME UANL, Alberto Pérez, FIME UANL, Édgar García, FIME UANL. Museo del Acero: Alberto Pérez, UANL Comunicación Electrónica: Martha Guerra, AIST México Desarrollo de Cursos: Luis Jorge Vélez, AHMSA

MUSEO DEL ACERO

Relación AIST EU: Héctor Morales, ACEROTECA Relación CANACERO: Porfirio González, GRÚAS PMP Octavio Rodríguez, AMI GE

SEMBLANZA

PUBLICAMOS TUS ARTÍCULOS Publica tus artículos e investigaciones sobre la industria del hierro y el acero en nuestra revista. Envía tu material escrito (máximo tres cuartillas) y las fotos e ilustraciones necesarias. Asegúrate de que tu escrito tenga enfoque práctico a la mejora de la calidad, la productividad o la solución de problemas específicos, así como una conclusión. Envía tus trabajos debidamente identificados y firmados a:

17 • Programa Ciencia en la Ciudad

18 • Villacero, Empresa Regiomontana LAMINACIÓN

22 • Optimización de cédulas de laminación en frío para un molino reversible del tipo cuarto CANACERO

30 • 1er Congreso Mexicano de la Industria • •

Siderúrgica“La Competitividad de la Cadena Productiva del Acero” Cuarta edición del Premio Nacional del Acero para Estudiantes de Arquitectura 4o Concurso ALACERO de Diseño en Acero para Estudiantes de Arquitectura 2011 Siderúrgica

4 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

info@aistmexico.org.mx rgarcia@capsagpo.com Revista Trimestral Enero-Marzo del 2012. Editor Responsable: Myrna Soledad Molina Reyna. Número de Certificado de Reserva otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor: 04-2004073014323400-102. Número de Certificado de Licitud de Título: 13029. Número de Certificado de Licitud de Contenido: 10602. Domicilio de la Publicación: Av. Fundidora # 501 Local 71, Planta Baja, Col. Obrera, Monterrey, N.L., C.P. 64010. Imprenta: Editora El Sol, S.A. de C.V., Washington No. 629 Ote., Monterrey, N.L. C. P. 64000. Distribuidor, AIST Capítulo México, A.C. Av. Fundidora # 501 Local 71, Planta Baja, Col. Obrera, Monterrey, N.L., C.P. 64010. Tiraje: 2,000 ejemplares.

editorial

Villacero ha tenido la visión de mantener una política de inversión, tanto en tiempos de auge como en momentos de retos, aprovechando las oportunidades que plantea el crecimiento económico posterior a una crisis, al tiempo que ha mantenido la flexibilidad para incursionar en mercados que cuentan con potencial de crecimiento y salir de aquéllos que presentan menores oportunidades de expansión. Por más de 55 años Villacero ha estado presente en el mercado del acero en México, desde que se fundó en Monterrey, Nuevo León, como una empresa dedicada a la distribución de productos de acero para el sector de la construcción y para manufacturas que estaban consolidando su presencia en México. Villacero inicia actividades durante los años del desarrollo estabilizador, en un marco de negocios propicio para el crecimiento y el desarrollo de empresas. Pero también ha superado las más severas crisis económicas que afectaron al país desde finales de los años 70 y hasta mediados de los años 90. Durante esas épocas de incertidumbre, Villacero tradujo la inestabilidad y las crisis económicas en retos y oportunidades de crecimiento, consolidando su posición en los mercados nacionales e internacionales.

A partir de la crisis económica de finales de 2008, Villacero ha estado muy activa en el desarrollo de nuevos negocios e inversiones. Ejemplo de ello son las realizadas durante el primer trimestre de 2011 que comprenden la construcción del centro de servicios más grande y moderno de Latinoamérica, así como la inauguración de la planta T-H Tubería Helicoidal, cuyo propósito es consolidarse como un jugador estratégico en el mercado que representa la construcción de infraestructura en el país. De acuerdo con analistas especializados, el próximo año plantea serios retos como consecuencia de los problemas económicos y financieros que enfrentan actualmente Europa y Estados Unidos. Y dado el posicionamiento global de Villacero, se prevé cierto impacto en el desempeño productivo, no obstante, el proceso de reestructura interna, así como las inversiones realizadas en los últimos dos años permitirán potenciar el crecimiento como empresa. Villacero confía en el futuro de México; prueba de ello son las inversiones por más de 250 millones de dólares que están en análisis para la construcción de nuevas plantas industriales y áreas de logística.

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acería

RESONANCIA MECÁNICA en Hornos de Cuba Alta en Steel Dynamics - Butler: Detección y Solución Ron E. Gerhan GrafTech International Holdings Inc. 12900 Snow Road, Parma, Ohio 44130 Tel - (216) 676-2129 Fax – (216) 676-2623 E-mail ron.gerhan@graftech.com

Dr. Yury Krotov Steel Dynamics, Inc., Structural and Rail Division, 2601 South Country Road 700 East Columbia City, Indiana 46725 Tel – (260) 625-8508 Fax – (260) 625-8950 E-mail yury.krotov@steeldynamics.com

Nicolás Lugo GrafTech International Holdings Inc. 12900 Snow Road, Parma, Ohio 44130 Tel - (216) 676-2415 Fax – (216) 676-2623 E-mail nicolas.lugo@graftech.com

Palabras clave: Diseños de Hornos de Cuba Alta, Vibración de Electrodos, Análisis de Vibraciones En un esfuerzo por incrementar la eficiencia y productividad del Horno de Arco Eléctrico (HAE) se ha desarrollado una nueva era de adelantos en diseño y capacidad. Estos desarrollos han permitido asegurar un lugar prominente en la fabricación de acero para esta tecnología de más de 100 años de existencia. Los recientes diseños de HAE incluyen el uso intenso de energía eléctrica y química con mínimo tiempo de horno conectado. Al final de la década de los 90 los fabricantes de hornos empezaron a incrementar la altura de las cubas con la finalidad de reducir el número de recargues, con esto, el tiempo total de colada (TTT en inglés) y con esto, incrementar la productividad total de la operación. En algunos casos, el incremento en la altura de la cuba trajo consigo un incremento el la rotura de electrodos como resultado del incremento en la severidad de las caídas de carga y de la severidad de las oscilaciones del sistema secundario del horno. El incremento en longitud de las columnas de electrodos acentúa el riesgo de excitación de la frecuencia de resonancia del sistema electrodo-mástil-brazo porta-electrodos del horno. Este tipo de oscilación se denominará en adelante vibración de electrodos.

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INTRODUCCION La intención de este trabajo es la de explicar el fenómeno de vibración de electrodos, presentar el nuevo sistema de detección de vibraciones de GrafTech Internacional y del esfuerzo conjunto desarrollado por la empresa Steel Dynamics Inc. (SDI) y GrafTech. Este trabajo colaborativo llevó a la reducción de las vibraciones de electrodos en los HAE de SDI, incremento en la potencia de operación y reducción de las roturas de electrodos en los nuevos hornos con diseño de cuba alta. Algunas ventajas de los nuevos hornos con cuba alta se enlistan enseguida: • Eliminación del tiempo perdido por recargues • Eliminación de las pérdida de energía debido a la apertura de bóveda para recargar • Incremento en la eficiencia térmica debido a la operación con un solo proceso de profundización y a la formación temprana de escoria espumante y mejor estabilidad de arco • Incremento en la eficiencia del oxígeno debido al incremento de eficiencia de post combustión del monóxido de carbono (CO) • Incremento en la eficiencia de los quemadores durante la etapa de fusión

Los hornos de cuba alta combinan las ventajas operacionales y de mantenimiento de hornos a corriente alterna (HAE-CA) convencionales con las características de recuperación de energía de los hornos con sistemas de pre-calentamiento de chatarra. En los últimos años, se han implementado con éxito este tipo de hornos de cuba alta, tanto en Europa como en Norteamérica. Algunas de las desventajas de estos sistemas incluyen: • Incremento en las pérdidas térmicas de la cuba (mayor área de disipación) • Incremento en el número de rotura de electrodos Un factor muy importante en la existencia de vibración del sistema secundario de HAE lo constituye el diámetro de círculo de los electrodos (PCD por sus siglas en inglés). La importancia del PCD en la presencia de rotura de electrodos fue determinada en los años 80. En ese tiempo, cuando el problema de desgaste del refractario era una constante preocupación para los operadores de hornos, los fabricantes redujeron el PCD, para alejar los arcos de las paredes de horno, como una medida para reducir loe efectos destructores del arco en las paredes de refractario. La combinación de baja

acería reactancia del sistema eléctrico del horno con un PCD reducido y robustos sistemas de distribución de energía eléctrica; dieron cabida al incremento de las fuerzas electromagnéticas en el secundario del HAE, especialmente durante la etapa de fusión. Las fuerzas electromagnéticas resultantes de esta combinación de factores dan como resultado un incremento en los esfuerzos mecánicos de la estructura del sistema secundario del horno. El efecto de estas fuerzas, podría desembocar en la vibración excesiva de las columnas de electrodos debido a la excitación de la frecuencia natural del sistema secundario. Este tipo de oscilaciones en las columnas produce grandes esfuerzos mecánicos en los electrodos y generalmente rotura de electrodos. El fenómeno de las vibraciones de electrodos ha sido estudiado en múltiples ocasiones y por diversos investigadores. Por ejemplo, en los años 70, se reportó este problema en el horno más grande el mundo en ese tiempo. Después de variados intentos para resolver un elevado número de rotura de electrodos que se presentó al tiempo de “modernizar” el horno, la solución final consistió en la sustitución de los electrodos en uso de 600 mm de diámetro, por electrodos de 700 mm. Esta fue la primera operación en el mundo en usar electrodos de 700 mm. Posteriormente, en Ehle et al presentaron una solución ingeniosa para la situación de rotura de electrodos por vibración excesiva en un horno de 360 Tons., después de la implementación de brazos conductores de corriente. Bowman y Maduel describieron posteriormente otra solución para reducir la severidad de las vibraciones del sistema secundario y sus efectos negativos en el rendimiento de los electrodos en el HAE. Fuerzas Magnéticas como Causantes de Vibraciones en el Sistema Secundario Los campos magnéticos creados por la constante variación de las corrientes en el horno ejercen un efecto considerable en el rendimiento mecánico del horno mismo. Estos campos, son los responsables de la proyección de los arcos hacia las paredes del horno, el movimiento errático de los cables del secundario, durante las etapas de profundización y fusión así como de los problemas de defección de arco reportados al inicio de la tecnología de los hornos de corriente directa. Ocasionalmente, este fenómeno de campos magnéticos presenta un verdadero reto para los fabricantes y operadores de hornos de eléctricos. La nueva tendencia de diseño de hornos, con corazas más altas, aumenta la severidad de esta situación, dado que la las columnas largas son más susceptibles de entrar en resonancia mecánica. La fuerza magnética (fuerza de Lorentz) f, entre dos conductores, por unidad de longitud, es proporcional al producto de sus corrientes I, e inversamente proporcional a la distancia entre ellos, d. La fuerza es positiva (de atracción) para corrientes con la misma dirección, y negativa (de repulsión) en el caso de corrientes que circulan en sentido opuesto.

m π 7 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

acería En los HAE – CA las fuerzas magnéticas resultantes en un electrodo se determinan en función de las tres corrientes del horno. Estas fuerzas, presentes a lo largo del sistema eléctrico del HEA presentan un patrón de distribución muy complejo. La figura 1 muestra un vista superior con la fuerzas actuando en los electrodos. Tal como ha sido establecido por muchos autores, estas fuerzas determinan la dirección de los arcos hacia los puntos calientes, en los HAE – CA. Dado que las brazos exteriores del horno (fases A y C) se mueven con más facilidad hacia los lados, las únicas fuerzas a considerarse para las fases A y C son las fuerzas en la dirección X. La ecuación mostrada enseguida, es la que determina la fuerza magnética actuando en la fase C y está expresada en N/m, para corrientes expresadas en kA y el círculo de electrodos en m.

Figura 1.- Fuerzas actuando en los electrodos (izquierda) movimientos resultantes (derecha) Para la fase del centro (fase B), la componente mayor de la fuerza está orientado en la dirección Y en línea con el brazo porta-electrodo, por esta razón, el movimiento de esta columna tiende a afectar únicamente a la columna de electrodos, dado que el brazo y el mástil no tienen capacidad de movimiento en esta dirección debido a la rigidez del sistema mecánico. La ecuación para la fuerza actuando en la fase B es la siguiente:

En casos particulares en que las fases exteriores del horno se encuentren muy desbalanceadas, la componente en la dirección X de la fuerza magnética se determina por la siguiente ecuación:

Estas ecuaciones se aplican para el cálculo de la fuerzas en el triángulo formado por los electrodos; existen también fuerzas que actúan a lo largo de los brazos porta-electrodos, pero estas tienen menos influencia dado que el momento de estas es menor que el de los electrodos. Se asume también que las fuerzas actuando en los cables flexibles no tienen efecto en los brazos. Existen muchos tipos de vibración en el HAE, pero los que resultan más fácil de detectar visualmente en un horno trifásico de CA son los que se presentan como una serie de oscilaciones en la dirección X en las dos fases exteriores de horno, en acoplamiento con el movimiento de la fase del centro, tal como se muestra en la figura 1. Las oscilaciones entre las fases A y C tienen un ángulo de desfasamiento de 180° entre si, mientras que el de la fase B se caracteriza por un desfasamiento de 90° o 270° con respecto a la fase A o C. Este desfasamiento es consistente con el modelo desarrollado recientemente por Brusa et al. Las fuerzas en la dirección Y, que actúan en línea con los brazos porta-electrodos, generalmente actúan en un sistema mecánicamente más rígido y tienden a producir vibraciones con frecuencias más altas. En general, la fase del centro, siendo más rígida, tiende a restringir el movimiento del brazo, dejando la posibilidad de vibración únicamente a la columna de electrodos. Como resultado de esto generalmente se tienen frecuencias de 4 a 6 Hz, dependiendo de la longitud total de la columna de electrodos. La iniciación de los eventos de vibraciones mecánicas en el secundario se inicia con el contacto físico de uno de los electrodos con la chatarra (carga) en el lado interno del orificio de profun-

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ANSSEN está dedicado a proveer un amplio rango de equipos y consumibles para el proceso de producción de Acero. Productos ampliamente aceptados por más de 100 usuarios en 30 países como ArcelorMittal, Gerdau, V&M, SAIL, Kardemir, Sidenor, MMK, etc. • Electrodos de grafito • Moldes de cobre • Sonda de oxígeno y termopares • Alambres huecos con aleaciones Para mayor información:

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acería dización. El “pico” de corriente generado por este contacto envía el electrodo hacia fuera del círculo de electrodos, para, posteriormente regresar a su posición original donde otra vez hace contacto con la chatarra, en una serie de oscilaciones, tal como se ha demostrado por las mediciones de voltaje efectuadas por Remus (10) y comentado por Bowman y Krüger. Debido al fenómeno de acoplamiento eléctrico de los sistemas trifásicos, la “fase adelantada” también es afectada por una fuerza electromagnética de gran magnitud que la impulsa hacia fuera. Una vez que dos fases entran en resonancia mecánica, eventualmente, la tercera fase también entrará en resonancia.

tra la condición de resonancia a una frecuencia de 2.4 Hz que prevaleció por un tiempo aproximado de 30 segundos hasta que sobrevino la rotura de la fase “C”.

Cabe señalar que con el incremento en la longitud de las columnas en los hornos de cuba alta se ha reducido la frecuencia típica de resonancia de los sistemas del secundario del HAE. En estudios recientes, hemos detectado casos de resonancia mecánica con frecuencias inferiores a las citadas anteriormente. Otro factor en la reducción de la frecuencia natural de estos sistemas lo determina el incremento en el desplazamiento efectivo de las puntas de los electrodos. A mayor desplazamiento de la punta, mayor será el esfuerzo de flexión en los electrodos.

Figura 2. Corriente primaria del HAE antes de rotura de electrodo debido a resonancia mecánica.

Sustituyendo la corriente de la fase “C” en la ecuación 2 se determina que las fuerzas magnéticas consistentemente alcanzaron los 4000 N/m (figura 3). En la tabla 1 se presenta un resumen de los valores máximos alcanzados por las fuerzas electromagnéticas en las tres fases, para el ejemplo que se estamos mostrando.

Resonancia mecánica y rotura de electrodos La figura 2 presenta un caso en el que se grabó un evento de resonancia mecánica que desembocó en la rotura de un electrodo. La figura muestra las corrientes de operación capturadas con un sistema de captura de alta velocidad. En este ejemplo se mues-

Nuestra experiencia mundial en el corazón de su proceso de aceración

Figura 3. Fuerzas electromagnéticas actuando en la fase “C”

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acería

Fase

Dirección

Fuerza Máxima, N/m

-X

2600

-Y

2000

4000

Tabla 1. Valores máximos estimados para las fuerzas actuando en las fases del HAE

La fuerza registrada en el plano perpendicular en las tres fases alcanzaron niveles muy semejantes y en todos los casos las fuerzas fueron aproximadamente de 300 a 500 N/m. En nuestro análisis se determinó que la fase “C” estuvo sujeta a condiciones de corto circuito en múltiples ocasiones antes de que ocurriera la rotura. La corriente máxima registrada en esta fase fue de 120 kA, bajo estas condiciones, la fuerza a todo lo largo de la columna es aproximadamente2.85 Toneladas. Esfuerzos en la columna de electrodos La frecuencia natural de una fase en el secundario del horno depende de las características mecánicas de sus componentes, principalmente, la longitud y rigidez de los mástiles, brazos y la columna de electrodos. El máximo esfuerzo en la columna de electrodos ocurre cuando la frecuencia de oscilación es mínima dado que esto corresponde a la máxima distancia de desplazamiento. Generalmente, este modo de vibración, en que el mástil, brazo y la columna de electrodos oscilan en sincronía; se produce la mayor deflexión. En estas circunstancias, el mástil y el brazo porta-electrodos tienden a flexionarse y a torcerse, mientras que la columna solamente sufre deflexión. Entre menor sea la rigidez del sistema y larga la columna, mayor será la amplitud de la oscilación para cada fuerza en particular. La amplitud de la resonancia mecánica depende también del amortiguamiento del sistema, además de la fuerza de impulso. En el caso del secundario del HEA, la mayor parte del amortiguamiento reside en la columna de electrodos misma, dadas sus características no lineales de esfuerzo/deformación. Nuestro modelo, aplicado a el caso mostrado arriba arroja un desplazamiento de la punta de la columna de aproximadamente ±40mm para una columna de 7 m. De estos 40 mm, aproximadamente ± 17mm se deben a la flexión de la columna de electrodos. Estos niveles de flexión están muy próximos al límite de resistencia de la unión, cuando esta se encuentra a la altura de la mordaza. El aparato portátil de monitoreo del HAE GrafTech (PAFA por sus siglas en inglés) Las principales características de nuestro PAFA Phoenix ™ para el análisis del HAE ya han sido presentadas en otras conferencias (10). Sin embargo vale la pena reiterar algunas de sus características: Alta velocidad y canales múltiples de muestreo, programa con estructura de “arquitectura abierta” que permite modificaciones y adiciones de capacidades de análisis; permitiendo así, el continuo desarrollo de herramientas de análisis que mantiene a GrafTech a la vanguardia en la asistencia técnica a clientes de la industria del acero eléctrico. Como resultado de la participación de GrafTech en la parte de asistencia técnica para el proyecto de Steel Dynamics Inc. (SDI) en su planta de Butler, Indiana, se ha incorporado el nuevo módulo de análisis de vibraciones mecáni10 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

cas a la gama de herramientas de servicio técnico de Graftech International. Módulo de análisis de vibraciones de electrodos El uso de las gráficas de tendencia se ha generalizado como el método más común para demostrar el comportamiento del HAE. Estas gráficas, ya sea que muestren la corriente, voltaje o potencia de operación contra tiempo, facilitan el análisis, para determinar el momento en la colada sucede algún evento en particular. Considerando el uso de un buen transductor, una frecuencia de muestreo de un segundo es más que suficiente. Bajo estas circunstancias, una colada típica tendría un aproximado de 2500 puntos de operación por canal. La gráfica mostrada enseguida (figura 4) es, probablemente, un de las más básicas y contiene nueve variables de la operación.

Figura 4. Gráfica de tendencia típica

Tradicionalmente, para el análisis del HAE se usan muestreos de la operación con frecuencias de una lectura por segundo. Un aumento en la resolución de nuestro análisis muestra, en algunas ocasiones, algunos puntos muy interesantes. Para facilitar nuestro ejemplo, solamente vamos a desplegar la corriente secundaria de una de las fase del HAE (Fase – A). En la figura 5 se muestra la misma información de corriente del HAE, en la izquierda se muestra el método tradicional con muestreo de un segundo, mientras que en la derecha se incluye el valor RMS de la misma información, recolectada con una frecuencia mucho más alta. La frecuencia de muestreo de un segundo nos muestra que el valor máximo de corriente alcanzado fue de 85 kA mientras que en la derecha podemos ver que el máximo medido fue de 98 kA, aunque por un período más corto de tiempo. El punto de interés aquí es el hecho de que aunque la duración del pico de corriente alta es relativamente corta, las fuerzas magnéticas y mecánicas resultantes son de consideración.

Figura 5 Comparación de lecturas de diferente frecuencia de muestreo 1/s (izquierda) y RMS (derecha)

acería El método tradicional de análisis de vibraciones utiliza el concepto de las Transformadas de Fourier. Este tipo de análisis requiere una gran cantidad de información, así como una capacidad de computación considerable. Un método más comúnmente utilizado es el llamado FFT por sus siglas en inglés (Fast Fourier Transformation). El análisis FFT es muy efectivo en la detección de oscilaciones y sus correspondientes frecuencias armónicas pero aun este análisis requiere grandes cantidades de información y capacidad de proceso computacional, especialmente en el caso de altas frecuencias. Para detectar oscilaciones en una onda de 50 ó 60 HZ, la velocidad de muestreo tiene que ser muy alta. El sistema Phoenix de Graftech International tiene una frecuencia de muestreo en el orden de los milisegundos y puede detectar oscilaciones de frecuencias de un gran número de armónicas. La figura 6 muestra un ejemplo de la diferencia entre las frecuencias de muestreo: lecturas en milisegundos (azul), corriente RMS calculada a partir de la corriente en milisegundos (roja) y la típica gráfica con lecturas de un segundo (verde).

En la figura 8 se muestran las frecuencias y magnitudes presentes durante la etapa de fusión por un período aproximado de 20 minutos. La línea azul-verde muestra la magnitud en tanto que la azul intenso muestra las frecuencias presentes. Las dos líneas se calculan una vez por segundo y la magnitud se presenta como un valor acumulado durante la colada. Como se podrá ver, la frecuencia de las vibraciones del horno cambia constantemente, pero se puede ver también que de tiempo en tiempo se presentan vibraciones a frecuencias constantes que permanecen por un tiempo prolongado. En esta gráfica, las vibraciones con magnitud más intensa se evidencian por una pendiente más inclinada, por lo tanto, para obtener una imagen más cercana de la severidad de las vibraciones, es necesario considerar la magnitud y frecuencia.

Figure 8 Frecuencia dominante y magnitud acumulada.

Figura 6 Corriente de operación con diferentes frecuencias de lectura

Para alcanzar una resolución suficiente para la detección de fenómenos de vibración vía FFT es necesario recolectar una cantidad considerable de puntos de operación de alta velocidad. Las gráficas mostradas en los ejemplos anteriores, representan solo unos cuantos segundos en la operación del HAE, información suficiente para detectar cambios operacionales en el horno. Aplicando el análisis de frecuencias FFT se obtiene como resultado la gama de frecuencias presentes en la muestra. La Gráfica superior en la figura 7. En este análisis la frecuencia portadora de 60 Hz es la frecuencia fundamental. Aparecen también bandas laterales en las frecuencias de 56.2 y 63.8 Hertz. A presencia de estas bandas laterales a la misma distancia (en frecuencia) de la fundamental (60 Hz) confirma la presencia de una oscilación de 3.8 Hz. Este tipo de análisis FFT es muy complejo y consume mucha capacidad de computación, por lo que usualmente se lleva a cabo fuera de línea.

Figure 7 Magnitud y frecuencia de oscilación

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acería Posteriormente, mediante un histograma se determinan las principales frecuencias presentes así como las magnitudes presentes para cada caso en particular. Para el caso presente, las frecuencias dominantes son 1.8 y 3,8 Hz. De acuerdo a la información disponible hasta este punto de nuestro análisis, hemos dividido estas frecuencias en tres categorías principales, las vibraciones con frecuencias inferiores a los 2 Hz son generalmente asociadas con los movimientos verticales de la columna durante la operación debidas a la acción del regulador. Las frecuencias entre 2 y

5 Hz se pueden asociar con movimientos en el plano horizontal de la columna de electrodos en combinación con el brazo portaelectrodos. Por último, las vibraciones con frecuencias superiores a los 5 Hz generalmente se asocian con oscilaciones tipo péndulo en el que la punta de columna de electrodos es el único elemento que oscila. Los límites escogidos para esta clasificación fueron establecidos de una manera arbitraria, basados en observaciones de este horno y se supone que sean diferentes para cada horno en particular. Figure 9. Histograma de frecuencias y magnitud de vibraciones

El nuevo módulo de detección de vibraciones del equipo portátil de monitoreo de HAE de Graftech (PAFA Phoenix), permite la detección y medición de la severidad de las vibraciones de los electrodos en los hornos de arco eléctrico. Continuará…

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aist

Participación y organización

Las acciones de la AIST México a favor del presente y futuro de la industria siderúrgica nacional son permanentes y dentro de ellas se tuvo una agenda de presencia y colaboración con diversas instituciones educativas en recientes semanas.

de la El pasado Miércoles 9 de Noviembre se atendió una cordial invitación del Ing. Carlos David Guzmán León a nombre de las autoridades de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH) y en su carácter de Coordinador de Vinculación del Ins-

en destacadas actividades tituto de Ciencias Básicas e Ingeniería para estar presentes en la ceremonia de la develación de una histórica placa conmemorativa por los 25 años de la carrera de Licenciatura en Ingeniería Minero Metalúrgica. Este importante hecho tuvo la asistencia de distinguidos invitados y formó parte de los diversos eventos preparados por la UAEH para celebrar este aniversario de plata. Por parte de nuestra asociación atestiguaron el memorable acontecimiento en las instalaciones de la UAEH en la Ciudad de Pachuca, Hidalgo; el Ing. Porfirio González Mier como actual Presidente, la Ing. Myrna Molina Reyna como Directora Operativa y la Ing. Lizángela Guerra Fuentes como actual Presidenta del Comité Estudiantil. El Ing. Porfirio González dirigió unas palabras a los jóvenes asistentes explicando la misión de la AIST México y la Ing. Guerra impartió una interesante conferencia explicando los beneficios de afiliarse al programa “Material Advantage” del cual la AIST forma parte, la charla fructificó en un considerable número de alumnos de la Universidad anfitriona fi-

nalmente inscritos al programa. Las actividades de la AIST continuaron sobre todo con el reciente formado capitulo estudiantil, cuyo objetivo principal es motivar y apoyar a los estudiantes en sus estudios de ingeniería mediante visitas a empresas Acereras además de cursos y conferencias, entre otras actividades, por lo anterior el Lunes 28 de Noviembre se coordinó la visita a las instalaciones de la empresa Altos Hornos de México (AHMSA) en Monclova, Coahuila por parte de 41 estudiantes que cursan diferentes semestres de la carrera de Ingeniería de Materiales del Instituto Tecnológico de Saltillo ( ITS ). El grupo estuvo encabezado por el Dr. Carlos Loyola Licea, Jefe del Departamento de Metal Mecánica del ITS y por el M. C. Pablo Córdova Rivera, Jefe de Vinculación del Departamento de Metal Mecánica del ITS. Extendemos un enorme agradecimiento a los Ings. Luis Jorge De Jesús Vélez y Ramiro Araiza representantes de AHMSA por sus atenciones y hospitalidad recibidas en este evento. 13 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

aist la empresa Ternium Planta Churubusco ubicada en Monterrey en la cual pudieron recorrer y conocer diversas etapas del interesante proceso para la producción de acero plano. Este recorrido fue posible gracias al apoyo de Ternium representado por el Ing. Hugo Solís Tovar, actual Vicepresidente de la AIST México y el Dr. Sergio García a quienes también agradecemos todas las facilidades y disponibilidad que brindaron. Y finalmente concluimos la actividades del 2011, con nuestra tradicional posada, en donde tuvimos la oportunidad de brindar y agradecer a los miembros activos y colaboradores de la AIST México que se dieron la oportunidad de acompañarnos con sus distinguidas esposas, toda la Para concluir con esa temporada de acciones encaminadas al fortalecimiento del conocimiento educativo - académico y del vínculo entre instituciones de educación superior y destacadas empresas del ramo siderúrgico, el Jueves 15 de Diciembre se tuvo una visita de más de 20 Catedráticos del Instituto Tecnológico de Saltillo (ITS) a las instalaciones de

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aist labor desinteresada, su tiempo que destinan para el desarrollo de las actividades de la asociación y que cada día rinden más frutos. Gracias familia AIST México por todo lo logros, apoyo y tiempo que invirtieron en este pasado 2011, sabemos que contamos con su valiosa colaboración y que el próximo año 2012 será un año de crecimiento, éxitos y gran desarrollo para la industria siderúrgica mexicana. ¡Un fuerte abrazo reciban de la actual Mesa Directiva¡

Continua con gran éxito el PROGRAMA DE CURSOS DE LA AIST MÉXICO Acorde con los objetivos planteados para el año recién concluido de desarrollar y ofrecer diversos cursos de contenido técnico para miembros, amigos y público en general relacionado con la industria siderúrgica, se desarrollaron en fechas recientes dos muy interesantes cursos que contaron con una notable asistencia y activa participación de los profesionales inscritos y que acudieron desde diferentes puntos de la República Mexicana.

En ambas ocasiones la sede fue un importante hotel ubicado en el área del Parque Fundidora en la Ciudad de Monterrey. En orden cronológico, el evento de los días Lunes 22 al Miércoles 24 de Agosto de 2011 fue el primero del segundo semestre del año recién concluido y a la vez representaba el segundo acontecimiento en su tipo con respecto al inicio de ese mismo año ya que el primer curso efectuado se llevó a cabo durante el mes de Mayo de 2011 y

tuvo como nombre “Metalurgia para No Metalurgistas”. El tema seleccionado para las sesiones del citado mes de Agosto fue sobre Diseño de Pases para productos de acero largos laminados impartido por el Ing. Roberto Laureano de reconocida experiencia en el campo del proceso de productos largos. Entre los asistentes que atendieron la invitación se encontraban destacados representantes de empresas, entre ellas Ternium, Arcelor Mittal, Simec y ALM&M. El contenido temático se enfocó en las siguientes áreas: • Principios básicos de laminación. • Diseño de pases. • Secuencia de cálculos en diseño de pases. Para cerrar la programación del año, se ofreció el segundo curso del semestre 15 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

aist Julio a Diciembre de 2011 cuyo tema central era el Análisis de Falla y fue impartido por el Dr. Alberto Pérez Unzueta con gran trayectoria en el medio académico y catedrático de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León. El punto de reunión fue el referido hotel sede y se llevó a cabo los días Viernes 2 y Sábado 3 de Diciembre de 2011. Los asistentes que atendieron la convocatoria y acudieron a este evento de capacitación fueron de las empresas Ternium, Ahmsa, Frisa y Tremec quienes participaron con entusiasmo en los días dedicados a este interesante curso. El contenido temático que se incluía en esta tercera instrucción programada fue el siguiente: • Introducción al concepto de falla. • ¿Por qué ocurren las fallas? • Organizando una investigación de falla. • Metodología para ejecutar un análisis de falla. • Herramientas para ejecutar un análisis de falla.

• • • • • • •

Evaluación de un análisis de falla. Fallas por fractura. Fallas por corrosión. Fallas por desgaste. Fallas en componentes mecánicos. Casos de estudio. Análisis de efecto y modo de falla.

La AIST México agradece enormemente a los asistentes que respondieron a este llamado, a los instructores que compartieron su conocimiento y a los integrantes del comité responsable del desarrollo de los cursos su apoyo e invaluable esfuerzo para lograr el gran éxito en la impartición de estas especializadas sesiones. Además, la AIST México alineada con su espíritu de apoyo al desarrollo de la industria siderúrgica nacional ofrecerá durante este año 2012 un nuevo paquete de muy enriquecedores cursos para lo cual invitamos a todos los miembros, amigos y colaboradores de la asociación así como al público en general a visitar frecuentemente la página de internet oficial de la AIST Méxi-

co http://www.aistmexico.org.mx para conocer las próximas fechas, recintos sedes y programación de temas. Extendemos la invitación para que externen y hagan llegar los nombres de tópicos específicos que, en su opinión, consideren de interés para incluirlos en el proceso de creación de cursos.

Una Alternativa Comprobada Tenemos: Ladrillos Refratarios de:

y Tenemos:

■ Magnesita-Carbón Grano Electrofundido ■ Magnesita Quemada ■ Magnesia Cromo ■ Alúmina-Magnesita-carbón moldes de cobre ■ Alta Alúmina de Carbon

■ Arenas para EBT y Flosan de Ollas ■ Masa Seca para Piso de Hornos Eléctricos ■ Placas Aislantes ■ Refractarios Negros y ■ Electrodos y productos

Visítenos en nuestra página: www.fedmet.com Oficinas Internacionales: P.O. Box 278, Westmount Station, Montreal, Quebec, Canada H3Z 2T2 Tel: 514.931.5711 ◆ Fax: 514.931.8378 16 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

museo del acero

lo teórico. Estos talleres han sido impartidos en diversos colegios e instituciones en el estado, así como en centros comerciales los fines de semana y en San Pedro Vete de Pinta. Ciencia en la Ciudad fue establecido en el año 2011 con el fin de ofrecer a los estudiantes de las diferentes escuelas y familias en general, un acercamiento vivencial a la ciencia mediante actividades que desarrollen su curiosidad y habilidades de indagación. Este programa ya ha alcanzado a miles de personas, incluyendo niñas, niños y maestros de diferentes escuelas y familias en centros comerciales, calles, avenidas y el mismo horno3. horno3, con un sólido compromiso de hacer llegar la ciencia a todos, diseña una serie de programas de Responsabilidad Social, donde se incluyen diferentes talleres de ciencia que favorecen la reflexión, investigación, observación y formulación de hipótesis, en un ambiente motivante donde predomina lo práctico sobre

También se han impartido Diplomados Infantiles en diversos colegios y en el Macrocentro Comunitario de la Colonia Independencia, motivando a cientos de niños al gusto por la Robótica, Mecatrónica y Arquitectura Sustentable. Ciencia en la Ciudad, también incluye Ciencia Bajo las Estrellas, que en conjunto con Natgeo y Cablevisión, se muestran en la Explanada de horno3, una serie de divertidos e interesantes documentales de ciencia, se cuenta además con la invitación de científicos que aclaran las dudas del público y motivan a conocer más de ciencia.

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semblanza

Es el principal distribuidor de productos de acero en México, con plantas que transforman la materia prima en diversos productos, como tubería con costura de diámetros menores y mayores, lámina galvanizada y pintada, cintas roladas en frío y electrogalvanizadas, así como productos trefilados como malla electrosoldada, hoja para castillo, armadura para vigueta, alambre galvanizado, tela ciclón, alambre de púas, grapas y clavo, alambre recocido, alambre con tratamiento térmico, alambre industrial, alambre pulido, bobinas, entre otros. Villacero cuenta con diversos centros de servicio en donde los productos son procesados para proporcionar a sus clientes productos con un mayor valor agregado y en donde ofrece servicios como tensonivelado, corte en hojas y cintas, pantógrafo, decapado de lámina y 18 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

Villacero es una empresa privada de capital 100% mexicano, involucrada en dos sectores principales: el procesamiento, manufactura y distribución de productos de acero y los servicios financieros. Tiene sus oficinas centrales en Monterrey, Nuevo León y cuenta con más de 55 años de experiencia atendiendo mercados nacionales e internacionales.

fabricación de polines y soleras. A mediados de los 90, Villacero incursionó en los mercados internacionales. En Estados Unidos cuenta con una planta productora de tubería con costura. Tiene además una empresa dedicada a la distribución de tubería, lámina galvanizada, alambrón y trefilados y provee materias primas a las empresas de Villacero en México. Mantiene una alianza estratégica con uno de los principales distribuidores independientes de varilla en el mercado estadounidense, con más de 30 centros de servicio que atienden los requerimientos de sus clientes a lo largo de ese mercado. En Europa, Villacero ha establecido una importante inversión en Coutinho & Ferrostaal (C&F). Con sedes en Hamburgo, Alemania y Houston, Texas, la empresa es

semblanza uno de los principales comercializadores de acero independientes a nivel mundial. C&F cuenta con más de 300 empleados distribuidos en 8 regiones que cubren todo el mundo, así como centros administrativos en Houston, Hamburgo y Shanghái, que proveen a la red comercial de respaldo financiero, logístico y administrativo, así como servicios de recursos humanos, planeación, desarrollo de negocios y consultoría legal. En 1995, dentro del marco de expansión global de México, Villacero como jugador estratégico de la cadena productiva del sector siderúrgico y conocedor de las necesidades financieras y logísticas que la industria y la red de comercialización requerían, inicia las operaciones de su División Financiera con Banca Afirme, que actualmente forma parte de Afirme Grupo Financiero. Afirme Grupo Financiero integra servicios bancarios y financieros, mediante los que proporciona servicios integrales para sectores industriales relacionados con la industria siderúrgica, así como para sectores comerciales, pequeñas y medianas empresas, gobiernos de los tres niveles y personas físicas. Como parte de su progresivo plan de bancarización y como socio estratégico de la siderurgia, está llevando servicios financieros a comunidades en las que no existían. Ejemplo de ello son los llamados circuitos mineros. “Colima-Michoacán” y “Coahuila-Chihuahua” que atienden las necesidades de estas comunidades.

Materiales de Fierro Monterrey, dedicada a la distribución de productos de acero para atender a la entonces naciente industria de la construcción y manufactura de la región.

fuera de Monterrey. Villacero se consolidó no sólo como el distribuidor más grande de productos de acero en México, sino también como el que ofrece la mayor variedad de productos, lo cual quedó plasmado en su slogan “Todo en Acero”.

Durante la década de los 60, 70 y mediados de los 80, Villacero consolidó y expandió sus actividades de procesamiento y servicio, mediante la adquisición y construcción de instalaciones de almacenamiento y servicio

Otro ejemplo de que Afirme Grupo Financiero se consolida como socio estratégico de la industria es Almacenadora Afirme, cuyos clientes son empresas con necesidades importantes de comercialización de inventarios. Actualmente, más del 50% de su cartera la integran firmas del sector acero.

HISTORIA El legado en México Los antecedentes de la empresa se remontan a 1955 en Monterrey Nuevo León, mediante la creación de la empresa 19 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

semblanza A finales de los 80 y principio de los 90, Villacero reformuló totalmente sus operaciones al fabricar y procesar acero. Es en 1991 cuando Villacero adquiere Sicartsa, en ese entonces el productor más grande de varilla y alambrón en el continente, con una capacidad total de 2.4 millones de toneladas anuales. Sicartsa fue parte de un complejo integral que incluía minas de hierro, plantas coquizadoras y una instalación portuaria en la costa del Pacífico, lo que contribuyó a convertirlo en uno de los productores más competitivos del mundo. La más importante red de producción de productos largos en México fue posteriormente complementada con la adquisición de Camsa, un relaminador de varilla, localizado en Tultitlan, Estado de México. Además, en 1998, la empresa adquiere Metaver, un horno eléctrico productor de palanquilla localizado en Veracruz. En el año 2000, Villacero pone en operación Sibasa, un productor de varilla y alambrón localizado en Guanajuato. En conjunto, la capacidad de producción de productos largos alcanzó un monto de 3.6 millones de toneladas anuales. Previo a su incursión en la producción de acero, la empresa participó en actividades de procesamiento, mediante la adquisición en 1988 de la planta Tubería Nacional (TUNA), hasta entonces empresa paraestatal, siendo la primera planta manufacturera de Villacero. TUNA está dedicada a la fabricación de tubería con costura en diámetros menores y está localizada en Monterrey Nuevo León. Además, en 1993 se construyó Zincacero, empresa transformadora de productos planos, galvanizados y prepintados. Con esta empresa se establecieron los cimientos para convertirse en un importante centro

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de procesamiento de productos planos en el Noreste de México, mismo que incluye a Cintacero, un productor de cintas de acero, adquirido en 1998, la planta de decapado construida junto a Zincacero y la planta de pintado construida en 2006, como un complemento de las actividades de galvanizado de Zincacero, todas localizadas en Monterrey, Nuevo León. En 1996 se inaugura Viga Trefilados, un productor de derivados del alambron localizado en el estado de Michoacán, y tres años más tarde, se amplió la oferta de productos trefilados mediante la adquisición de Temple Industrial, localizada en Veracruz, México. Recientemente, en marzo de 2011, se puso en funcionamiento el nuevo centro de servicio de Villacero, el más grande de Latinoamérica. Al mismo tiempo comenzó a operar la planta T-H Tubería Helicoidal, fabricante de tubería con costura en espiral de diámetros mayores con recubrimientos internos y externos utilizados en la conducción de hidrocarburos, agua, drenaje y vapor, así como en diversas aplicaciones en la construcción de estructuras, pilotes, cimentaciones, tanques para transporte de líquidos, sistemas de riego etc. Ambas instalaciones están ubicadas en el corredor industrial Apodaca-Pesquería, en el estado de Nuevo León.

Presencia internacional Región TLCAN Las primeras actividades en el mercado de Estados Unidos se llevan a cabo en 1986, mediante la incorporación de S&P Steel Products, un distribuidor de productos planos, largos y tubería en el sureste de ese país.

Los esfuerzos de internacionalización continúan en 1989, cuando la empresa Best Border Cargo se establece para proporcionar servicios de almacenamiento para mercancías en tránsito en la frontera sur de Estados Unidos. Actualmente, esta empresa ofrece servicios administrativos, de logística y operativos para los centros de distribución en ese país. En la parte de transformación de acero, en 1994 Villacero compra Tex-Tube, con sede en Houston, Texas, que produce tubería de acero con costura, enfocada a la industria petrolera, transportación de agua y usos estructurales. En 1997, Villacero adquiere Border Steel, un horno de arco eléctrico productor de varilla, localizado en El Paso, Texas. Adicionalmente, en noviembre de 2006 Villacero completa la adquisición de una participación mayoritaria de Adelphia Metals, el tercer más grande distribuidor independiente de varilla en Estados Unidos, con más de 30 centros de servicio a lo largo de ese mercado.

El salto a Europa Conforme se expandía el mercado del acero a nivel mundial, Villacero advierte la importancia de ampliar su presencia, por lo que en 1999 realiza una alianza estratégica con Coutinho Caro and Co., con el propósito de establecer de manera conjunta a CCC Steel, una empresa comercializadora especializada en el manejo y distribución de productos de acero a nivel internacional. Este proceso de globalización se consolidó en 2008, cuando Villacero logró un acuerdo con dos importantes empresas alemanas para fusionar sus actividades de trading

semblanza de acero y crear Coutinho & Ferrostaal (C&F), una comercializadora de acero independiente de clase mundial. C&F cuenta con oficinas de representación y ventas en países como México, Estados Unidos, Canadá, China, Singapur, India, Brasil, Reino Unido, Alemania y Colombia, entre otros. La empresa es administrada a través de oficinas centrales ubicadas en Houston, Texas y Hamburgo, Alemania, las cuales proporcionan servicios financieros, logísticos y administrativos a la red comercial.

División Financiera Afirme Grupo Financiero es la División Financiera de Villacero, cuya sede de operaciones se encuentra en Monterrey, Nuevo León. De capital 100% mexicano, está integrado por las siguientes unidades: Banca Afirme, Seguros Afirme, Factoraje Afirme, Almacenadora Afirme, Afore Afirme-Bajío, Valores Afirme (operadora de fondos de inversión), Arrendadora Afirme y Crédito Sí. Es en 1995 cuando inician las operaciones de Banca Afirme, S. A., Institución de Banca Múltiple, que en los últimos tres años ha tenido una estrategia de expansión y crecimiento que le ha llevado a sumarse a la bancarización del país. Actualmente, cuenta con 400 sucursales y más de 1500 cajeros automáticos a nivel nacional teniendo presencia en 21 estados de la Republica. Afirme Grupo Financiero se ha consolidado como socio estratégico de la cadena productiva del sector acero a través de Almacenadora Afirme. Con 17 años de experiencia en el mercado, es una de las 20 almacenadoras con presencia en el país, pero la única especializada en el sector industrial y comercial.

Asimismo, es la única que cuenta con el fondeo y el soporte financiero de un banco. El 98% de las operaciones de Almacenadora Afirme las constituye su producto estrella: la comercialización. Ofrece también el depósito fiscal como uno de sus principales servicios, contando para ello con instalaciones habilitadas en 20 mil metros cuadrados de naves disponibles bajo techo. Al ser la única almacenadora del país enfocada al sector industrial y comercial, el esquema de negocios que ofrece tiene varias ventajas competitivas en materia de comercialización: • Posibilidad de adquirir mayores volúmenes a mejores precios de compra. • Garantía de abastecimiento de algún producto en el mercado. • Reducción en la volatilidad de precios del mismo. • Desde hace 4 años, Almacenadora Afirme ha incursionado en el mercado de grandes empresas, habilitando instalaciones de sus propios clientes cuando se trata de operaciones de comercialización de inventarios. • Actualmente, tiene habilitados más de 300 mil metros cuadrados en diversas regiones del país, desde Baja California hasta Yucatán. • Otorga a sus clientes la ventaja de convertir sus inventarios en flujo para capital de trabajo y al mismo tiempo, poder disponer de ellos bajo un mecanismo ágil de recompra. • Ofrece también una vía de acceso al ferrocarril de un kilómetro de largo con capacidad de recibir 20 furgones al día; la misma se suma al andén con espacio para operar hasta 12 camiones para carga y descarga. Esto permite la transferencia de cargas de ferrocarril a camión y viceversa.

nivel nacional por su actividad. Además, es punto intermedio para mercancías cuyo destino final sean los mercados de Estados Unidos y Canadá. Por otro lado, en 2011, en el marco de la estrategia de bancarización que promueven a nivel nacional, tanto las autoridades como las instituciones financieras privadas, Afirme Grupo Financiero apoya a un segmento específico que estaba desatendido: el minero. Mediante convenios estratégicos con jugadores clave de la industria siderúrgica nacional, cuyas necesidades son proveer de servicios financieros a las comunidades donde ejercen sus operaciones mineras, pone en operación los llamados circuitos mineros “Colima-Michoacán” y “CoahuilaChihuahua”. El “Circuito Minero Colima-Michoacán” proporciona servicio al sector minero, desde la mano de obra, hasta la cadena de valor que participa en la extracción del mineral. Incluye 4 sucursales (Aquila, Colima, Manzanillo y Tecomán); 12 cajeros automáticos (2 en Colima; 3 en Manzanillo; 1 en Tecoman; 1 en Coahuayana; 2 en Minatitlán y 3 en Aquila), así como un módulo bancario en Minatitlán (Peña Colorada). El otro está localizado en CoahuilaChihuahua, donde operarán sucursales y cajeros en la región que comprende la población de Hércules, Coahuila y Delicias, Chihuahua. Afirme Grupo Financiero, “El Banco de Hoy”, es un aliado competitivo de la industria y el comercio en general por su experiencia y capacidad financiera.

La ubicación de Almacenadora Afirme es estratégica: se encuentra en el corredor industrial de la zona metropolitana de Monterrey, uno de los más importantes a

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laminación

Optimización de cédulas de laminación en frío para un molino reversible del tipo cuarto Oscar Francisco Villarreal Vera Villacero oscar.villarreal@villacero.com.mx

RESUMEN El objetivo es determinar las condiciones operativas que permitan optimizar e innovar las cédulas de laminación, sin afectar la calidad del producto de la cinta asimétrica de acero laminada en frío SAE 10061, para un molino reversible de laminación del tipo cuarto. Para lograr esto se desarrolló un modelo de laminación que predice la fuerza de separación, ángulo de contacto, consumo de energía, par torsional, y otros parámetros. Con este modelo se compara secuencias de operación de las cédulas de laminación, caracterizándolas de acuerdo a su comportamiento y tipos. Se determinaron cédulas de secuencia progresiva y de secuencia de campana para el molino reversible, manteniendo dentro de tolerancia el perfil de espesor y de la forma de la cinta de acero de tolerancia estricta. No sólo el reducir el número de pases en una cédula de laminación permite optimizar, sino también el mantener una secuencia de operación progresiva y descendente optimiza la cédula de laminación conservando calidad y controlando el consumo de energía. PALABRAS CLAVE: Cédulas de laminación en frío, Perfil de cinta asimétrico, modelo matemático de laminación.

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Carlos J. Lizcano Zulaica U.A.N.L. clizcanoz@yahoo.com.mx

Rafael Colás Órtiz U.A.N.L. colas.rafael@gmail.com

INTRODUCCIÓN El proceso de transformado está compuesto por cinco etapas que dan forma a la cinta de acero, estos procesos son:

Debido a la importancia de la fuerza de separación en el consumo de energía durante la reducción en los pases de laminación, se desarrollaron cédulas de laminación de secuencia progresiva soportándose en un conjunto de herramientas; como el uso del modelo de laminación que predice la fuerza de separación, así como también de herramientas estadísticas para la medición del perfil de espesor, siendo el objetivo, el optimizar e innovar cédulas de laminación en frío para un molino reversible del tipo cuarto para cintas de acero SAE 1006 de tolerancia estricta con perfiles de forma asimétricos.

1.- Línea de corte longitudinal, 2.- Laminación en frío, en dónde se centra el estudio, 3.- Recocido, 4.- Temple mecánico 5.- Corte final. El proceso inicia en la línea de corte longitudinal con la división de los rollos maestros de 914 y 1,219 mm, en múltiplos de dos o tres cintas de acero en un ancho no mayor a los 711 mm; divididos de una forma tal que se desperdicie lo menos posible el material, y así que al momento de pasar al proceso de laminación en frío, se procesen los múltiplos en el molino reversible del tipo cuarto. El proceso de división longitudinal genera múltiplos compuestos de cintas que presentan un perfil del tipo asimétrico conocido como cuña, en dónde se obtienen cintas con un espesor mayor en uno de sus extremos laterales o cantos. La cuña es caracterizada y cuantificada mediante el uso de técnicas especiales, cómo es explicado más delante de este documento. Este perfil acuñado de la cinta le da la principal diferencia a este proceso de laminación con respecto al convencional, el cual opera con un perfil de cinta casi rectangular.

Modelo mecánico de laminación en frío. El modelo se desarrolla sobre la base de los conceptos matemáticos de Bland y Ford2 soportándose bajo el principio de Orowan3. Se aplican varios principios en especial el cálculo del rodillo deformado, el cual está basado de la ecuación de Hitchkock4. El modelo inicialmente calcula parámetros como el diámetro del rodillo deformado, ángulo de contacto, potencia o consumo de energía durante el pase, velocidad de deformación y el coeficiente de fricción, éste último se calcula en base a la velocidad del molino. En el desarrollo del modelo de laminación es importante predecir la fuerza de separación, para lo cual se siguen aplicando los conceptos básicos de las teorías de metalurgia mecánica, basados en los

laminación criterios que predicen la cedencia en materiales dúctiles5. En donde se conservan las siguientes suposiciones de Bland & Ford: 1. El arco de contacto es circular – no presenta deformación elástica de los rodillos. 2. El coeficiente de fricción es constante en todos los puntos del arco de contacto. 3. No existe expansión lateral, así que el proceso de laminación se puede considerar como un problema de deformación plana. 4. Las secciones verticales permanecen planas, por lo que la deformación es homogénea. 5. La velocidad periférica de los rodillos es constante. 6. La deformación elástica de la lámina es despreciable en comparación con la deformación plástica. 7. Se mantiene el criterio de cedencia de energía de distorsión, para deformación plana dada por la siguiente ecuación: Ec. 01

Figura 01.-Representación esquemática del arco de contacto o mordida de laminación. La investigación involucra la aplicación de las siguientes ecuaciones basadas bajo la solución propuesta por Bland y Ford, el análisis de fricción por simplificación se apoya bajo la ecuación 6 de Mójica y Garza, Arimura y coautores Mójica y y

Cálculo de la fuerza de separación y parámetros geométricos de la mordida de laminación en frío. Basados también en los conceptos anteriores, para el cálculo de la fuerza de separación, el modelo se ajustó a resultados industriales, considerando la potencia del molino de laminación en frío, parámetros geométricos de la mordida de laminación, dimensiones transversales de cintas de acero, grados de acero y las correspondientes curvas constitutivas del acero.

Ec. 02

Uno de los métodos de cálculo de fuerzas de separación o cargas de laminación en frío usa ecuaciones derivadas de la consideración de fuerzas desarrolladas en el área de contacto o mordida, propuesta por Bland y Ford. En la figura 01 el ancho del material es tomado como unidad, es visto que la fuerza normal “L” en AB debido a la presión “s” es:

Ec. 08

Ec. 03 Ec. 04 Ec. 05 Ec. 06 Ec. 07

Ec. 09 Ec. 10

Carretera Mty-Laredo km 22.7 Ciénega de Flores, N.L., C.P. 65550 Tels. (81) 8329-8412, (81) 8329-8407 Fax. (81) 8329-8413 jfespinosa@itw.com.mx cdojeda@signode.com.mx jagarcia@signode.com.mx

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laminación Construcción del modelo de laminación en frío. La construcción sería de la siguiente manera la cual permite escalonarlo y desarrollarlo en simple hoja de cálculo de Excel, como se muestra en la Tabla 1. Tabla 1.- Desarrollo del modelo de laminación por medio de un análisis matemático basados en la solución de Bland & Ford mediante una descripción descendente propuestas por Ekelund.

rísticas obtenidas durante el desarrollo de la cédula de laminación, en dónde se seleccionaron varios rollos y al final de cada pase se cortaba una muestra con el espesor final del pase para llevar a cabo ensayos de tensión basados bajo la norma ASTM A37007b7, determinando sus propiedades mecánicas como son resistencia máxima, resistencia de cedencia, elongación del material y dureza superficial además de sus características dimensiónales.

1er análisis de laminación sin rodillo de trabajo deformado.

Figura 02. Gráfica constitutiva del acero 1006, para la elaboración del modelo de laminación.

2do. análisis de laminación con rodillo de trabajo deformado.

Los parámetros utilizados para elaborar la curva constitutiva fueron la resistencia de cedencia y el porcentaje de reducción acumulado durante los pases. Se ajustó una línea de tendencia a estos puntos para obtener una ecuación polinomial que es utilizada en el modelo. Ecuación obtenida de la curva constitutiva del acero 1006 para reducciones intermedias a tensión alta, en donde “r” representa la reducción. Ec. 13 La curva constitutiva, importante para la determinación la resistencia de constricción, se desarrolló para dos tipos de reducciones, reducciones de bajo porcentaje y reducciones para alto porcentaje de laminación o reducción en frío.

CURVAS CONSTITUTIVAS. La figura 02 muestra la curva constitutiva obtenida para el modelo de laminación en frío. Las curvas constitutivas del acero a analizar se elaboraron para el acero 1006, el cual tiene un uso mayor en el proceso de transformación de la planta. La Tabla 02, presenta diferente grados de acero con sus caracte24 HIERRO y ACERO/AIST MÉXICO

Tabla 02. Resultados de los ensayos de tensión desarrollados para la construcción de las curvas constitutivas de la cinta de acero SAE 1006.

laminación CÉDULAS DE LAMINACIÓN. Se definen como una secuencia de operación que está conformada de diferentes parámetros del molino laminador, como son la velocidad durante el pase, porcentaje de reducción, espesor inicial y final, fuerza de separación, área de contacto, etc.

diferencia existente entre un extremo y otro dará la cuña de la cinta de acero.

La figura 03, se representa la secuencia de operación durante la cédula relacionando el porcentaje de reducción por pase, en donde no se aplica un control adecuado de la cédula (porcentaje de reducción) y sus parámetros de laminación. De acuerdo a este gráfico las reducciones durante el pase con porcentajes altos reflejan un comportamiento inestable de carga, afectando el perfil del espesor y por consiguiente repercutiendo en el consumo de energía, este punto en especial es de suma importancia para el desarrollo y caracterización de las cédulas de laminación. Figura 04. Parámetros de medición de cuña. Cómo se puede ver en la figura 04 el perfil de cuña del lado del motor es identificado como el perfil de cinta que abarca el calibre central hc, el cual es menor que el espesor del lado de caída de orilla hI’ y mayor que el del lado del operador hI’’. El perfil de cuña del lado del operador se identifica como el perfil de la cinta que abarca el calibre central hc y que es menor que la del lado del operador del hI’’ y mayor que él del lado del motor principal hI’.

Figura 03. Representación gráfica de las cédulas de laminación

Perfil del tipo asimétrico o cuña. Es el término utilizado para evaluar la asimetría del perfil de la cinta de acero laminada. El término perfil de cuña describe la asimetría de la cinta de acero en términos cualitativos La cuña es una característica típica de los procesos de cinta estrecha de bajo carbono de tolerancia estricta, esto es debido a la capacidad de los molinos laminadores de ancho angosto regidos bajo la norma ASTM A1098. Una cinta de acero se define como una lámina de acero de un ancho menor a los 610 mm (24.00”) y en un espesor de 0.2032 - 4.75 mm (0.008”- 0.187”) de tolerancia estricta dimensionalmente y en propiedades mecánicas. El método utilizado para cuantificación permite medir el perfil de cuña por cinta de una manera práctica, en dónde es posible identificar 3 zonas de la cinta a lo ancho: zona del centro, zona de la orilla y zona de caída de orilla, la figura 04 representa de una manera gráfica las zonas descritas para el ancho de la cinta de acero.

Cuña, este término da una definición cuantitativa de la asimetría de la pieza trabajada y es definida como la diferencia entre la orilla del motor principal y la orilla del lado del operador hI’ y hI’’9. Desarrollo experimental. El desarrollo se dividió en diferentes etapas; La primera se basó en la recopilación de información del molino laminador en frío reversible, verificando sus registros, capacidad máxima de operación, incluyendo la del mandril del desenrrollador, mandril de salida y de entrada y así como del motor principal, la figura 05 describe las partes principales del molino laminador en frío.

a).

La característica principal del método es medir o cuantificar la cuña de la cinta de acero lo cual denota un perfil de espesor asimétrico a lo ancho de la cinta, la cuña es descrita como la diferencia existente entre el espesor que se encuentra a 25 mm de la orilla de la cinta, vista la cinta de una manera frontal y la 25 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

laminación

b).

Figura 05. a). Dibujo superior partes principales así como capacidad de operación del molino de laminación en frío de cuatro rodillos reversible. b). Secuencia de operación de una cédula de laminación de tres pases. De la información recopilada se realizaron las primeras preguntas para llevar a cabo el desarrollo del modelo, esto permitió generar una cédula de laminación óptima; manteniendo calibre, calidad de forma, minimizando el consumo de energía e incrementando la productividad del molino, además de evitar vicios de operación. Las primeras preguntas que se establecen al generar cédulas de laminación son: 1. ¿Cuál es el número correcto de pases? , 2. ¿Cuál es la reducción que debe de realizarse en cada pase?, 3. ¿Cuál es la velocidad ideal de operación para espesores delgados o gruesos que permita mantener una variabilidad de espesor controlada? Con respecto al consumo de energía y a la productividad: 1. ¿Cuál es el consumo óptimo de energía por pase y total? y 2. ¿Cuál es el tiempo óptimo de operación? Evaluación del perfil de espesor. Durante las prácticas de laminación se evaluaron diferentes tipos de cédulas con diferentes velocidades durante el pase, con el fin de investigar la variabilidad del espesor y así establecer velocidades óptimas de operación para un buen control del perfil de espesor de la lámina. La figura 06 compara la variabilidad del espesor durante el pase de laminación para las dos primeras cédulas de laminación propuestas para el desarrollo de la investigación a partir de aquí se establecerá un estudio estadístico medido por medio de los Cpk10 para el concepto de variabilidad de espesor.

Figura. 06 Comparativo de la variabilidad del espesor durante el pase para la cédula No. 1 o del tipo campana, número de rollo 0801516 y cédula No. 2, tipo progresiva, número de rollo 0801519.

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El Cpk define el índice de capacidad del proceso real bajo 6s, estableciendo un Cpk mínimo de 1.33. El estudio se enfocó en mantener una dispersión mínima en la variabilidad del espesor con un Cpk lo más cercano a 2.0, con el propósito de mantener controlado un peso por área (gr/m2) en el acero estándar. Bajo este concepto las cintas de acero pueden tener aplicaciones especiales sobre todo al sector automotriz. Calidad superficial. Durante la generación de cédulas y puesta en práctica de las mismas se evaluó la forma del material, lo que es planicidad medido en unidades I (UI), así como el porcentaje de inclinación de la ondulación, porcentaje de elongación, porcentaje de planicidad, las prácticas se llevaron a cabo de acuerdo a las normas ASTM A1030/A1030M-0511. El método estándar para la evaluación de planicidad está estandarizado bajo la norma ASTM antes mencionada. En ella se define las UI como una relación existente entre la longitud de onda y la altura de la onda en una sección estandarizada de la lámina. Cada término está descrito de una manera amplía en dicha norma. Resultados y discusión. La variable en especial que movía el modelo de laminación es el porcentaje de reducción en frío, el cual se fijó en base práctica asumiendo un porcentaje máximo para el primer pase de alrededor 30%, el cual está sujeto a la capacidad del motor de entrada y se ve reflejado en el modelo por la potencia utilizada. Posteriormente se realizan porcentajes menores al primero y así gradualmente, excluyendo a la cédula de tipo campana que presenta una reducción máxima en el segundo pase pero la cual está sujeta a la capacidad de operación del motor principal. Se comparan los resultados de dos cédulas de laminación propuestas tomándolas como ejemplo. De estos resultados se define que la cédula de tipo progresiva experimenta un arco de contacto mayor con respecto a la cédula del tipo campana en el primer pase, debido a que la fuerza de separación, en conjunto con el porcentaje de reducción durante el pase será mayor afectando el área de contacto proporcionalmente. Se mantiene un coeficiente de fricción constante durante el pase manteniendo una

laminación longitud del arco de contacto mayor con respecto a la cédula de campana, para la cédula de tipo campana en el segundo pase el área de contacto es mayor debido al incremento del porcentaje de reducción en conjunto con la fuerza de separación; en este caso, siendo mayor la longitud del arco de contacto, debido a los incremento de fuerza y reducción, ver figura 07.

Figura 08. Cédulas de laminación en frío que experimentaron diferente pendiente de laminación durante la generación de la cédula de laminación. a). Comparativo de cédula número 87 con respecto a la cédula número 88, comparativo con respecto a eficiencia (J/tonm) y potencia (kJ/seg).

Figura 07. Comparativo del análisis del diagrama de presión con respecto a la cédula del tipo 1 ó de campana y la cédula de tipo 2 denominada progresiva. a) Diagrama de presión, sobreponiendo la cédula del tipo campana (No.1) sobre la cédula progresiva (No.2), comparando el comportamiento del ángulo y longitud del arco de contacto.

Perfil de espesor. Durante las diferentes etapas de la investigación se describieron cédulas mediante una representación gráfica, con el propósito de mantener una distribución de carga uniforme durante el pase, al apoyarse con los valores predichos por el modelo. El desarrollo de las cédulas permite trabajar con la mejor distribución de potencia utilizada para laminación, y la manera de lograr reducir el consumo de energía es distribuyendo los porcentajes de reducción durante la secuencia de pases respetando límites de carga para cada reducción, en la práctica repercute sobre la operación de laminación al momento de que el operador describe el comportamiento del molino con un menor esfuerzo de laminación durante la reducción.

b). Variabilidad del espesor durante el último pase de laminación, Cédula de laminación número 88 de 5 pases

En la figura 08 inciso a), se plasman las representaciones gráficas de dos cédulas de laminación en donde se pone en práctica la investigación, además una redistribución de la reducción empleada durante los pases y la carga de laminación empleada, se registran valores del modelo predicho en cuanto potencia utilizada de laminación. La reducción de potencia se obtuvo debido a la redistribución de los porcentajes de reducción durante el pase en conjunto con carga empleada. El perfil del espesor se mantiene satisfactoriamente y presenta una dispersión debajo de los límites de control, la figura 08 incisos b) y c), plasma estos resultados.

c). Control estadístico del proceso para el rollo 0807101, bajo cédula progresiva número 88.

Comportamiento de la planicidad. Los resultados que se obtuvieron en este estudio fueron satisfactorios, demuestran que las cédulas desarrolladas permiten mantener la forma y calidad 27 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

laminación del material. Una regla fundamental es mantener criterios de calidad desde el inicio, es decir la corona para los rodillos de trabajo, materia prima de buenas condiciones, geometría de laminación adecuada para el pase, la velocidad de operación estándar y estable, diámetro de rodillos de trabajo ideal para el espesor adecuado, lubricación del material constante y con su concentración dentro de tolerancia. Manteniendo todos estos parámetros dentro de las tolerancias permisibles es entonces posible obtener resultados satisfactorios de forma. Cuando se desarrollan cédulas de laminación con el fin de buscar forma y calidad superficial, lo que se busca es mantener una longitud de la ondulación de cresta a cresta lo más larga posible y, por consiguiente, manteniendo oscilaciones de baja altura.

De acuerdo a la figura 09 incisos a y b se puede ver que los perfiles de la cinta entran de forma asimétrica y con la aplicación de la cédula progresiva es posible recuperar el material, tanto en ambas cédulas aplicadas, se obtuvo un buen perfil del espesor de salida recuperando la simetría, pasando de una relación de corona de 1.5 a 0.71 completamente recuperado y una cuña que pasó de 0.04 a 0.01 mm en esta cédula. Estas pruebas demuestran que es posible corregir o controlar la cuña que presentan las cintas de acero desde inicio de proceso por medio de prácticas de laminación. La cédula progresiva es una de la más efectiva en este tipo de productos debido a que es posible recuperar después del primer pase la forma ideal de la cinta. CONCLUSIONES. Aplicar un porcentaje alto desde el inicio permite recuperar adecuadamente las características de forma de la cinta de acero laminada en frío grado 1006 mediante el uso de un molino laminador en frío reversible de cuatro rodillos. Se establecieron cédulas de reducción progresivas que permiten obtener un perfil de espesor consistente con baja planicidad en cintas de acero de banda asimétrica. El uso del modelo permite obtener un control estricto de calibre, al mismo tiempo optimiza las cédulas de laminación a partir de los porcentajes de reducción durante los pases de una manera progresiva. La optimización de la fuerza de separación y predicción de la misma permite reducir la potencia y con esto no sólo reduce el número de pases, sino que controla el consumo de energía durante la operación. La comprobación del modelo permitió generar 88 cédulas de laminación en frío, con las que se procesaron más de 1,500 toneladas de cinta de acero. El uso de estas cédulas resultó en la mejora de la tolerancia del espesor y forma, repercutiendo en las líneas de galvanizado y pintado al cumplir con las estrictas tolerancias especificaciones de forma y calibre en estas líneas. Agradecimientos. A la empresa Villacero por el tiempo, apoyo y a la UANL área de Posgrado de FIME.

Figura 09. Representación gráfica del perfil de corona para cintas de acero 1006 de las cédulas de laminación número 88, a) Comportamiento de la cuña para los números de rollo 0807103 1P, 0807103 5P, b) Comportamiento de la cuña para los números de rollo 0806346 1P, 0806346 6P.

Perfiles asimétricos – cuña. Se realizó primeramente la medición de este parámetro a diferentes números de cintas de acero, abarcando diferentes número de cédulas de laminación, y dando una aplicación especial a las dos últimas cédulas de laminación generadas, (en especial a la cédula número 88) en las cuales se investiga el comportamiento del espesor así como la relación de corona o el perfil del espesor a lo ancho de la cinta. 28 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

LISTADO DE SÍMBOLOS. s Presión radial. N Fuerza friccional. Nh Componente horizontal de la fuerza friccional. L Fuerza normal. Lh Componente horizontal de la Fuerza normal. m Coeficiente de fricción promedio. A,B y C Puntos de sección en el área de contacto. f Ángulo que abarca del punto de salida al diferencial analizado. Ángulo en el punto neutro de la mordida de laminación. fn s1 Esfuerzo axial de tensión del desenrrollador. Esfuerzo axial de tensión del enrollador. s2 R Radio del rodillo de trabajo sin deformar. F Fuerza horizontal. f Esfuerzo principal a lo largo de la línea de laminación. w Esfuerzo principal en dirección transversal (no se muestra en figura 01). h1 Espesor de entrada del producto o de la cinta.

laminación h2 hn q r •

D VR syt k =sc sc R’ C b Po h H H1 H2 Hn q0 k1 k2 k qt L %r hc hI’ hI’’ hI’ UI Cpk

Espesor de salida del producto o de la cinta. Espesor del producto o de la cinta en el plano neutro. Ángulo de contacto de la mordida de laminación. Reducción del material. Velocidad de deformación en 1/s. Diámetro del rodillo Velocidad de operación del molino de laminación. Resistencia a la cedencia bajo carga de tensión Resistencia de cedencia bajo compresión de constricción a deformación plana homogénea. Esfuerzo de constricción. Radio del rodillo de trabajo deformado. Constante basada en el módulo de elasticidad del material del rodillo Ancho del material o cinta de acero laminada en frío. Fuerza de separación (fuerza vertical) Espesor del producto o de la cinta en cualquier punto del arco de contacto. Expresión matemática en función del radio de rodillo y espesor del material reducido. Expresión matemática en función del radio de rodillo y espesor del material reducido en el plano de entrada. Expresión matemática en función del radio de rodillo y espesor del material reducido en el plano de salida. Expresión matemática en función del radio de rodillo y espesor del material reducido en el plano neutro. Presión vertical en el área de contacto Resistencia a la cedencia bajo compresión de constricción a deformación plana homogénea en el plano de entrada. Resistencia a la cedencia bajo compresión de constricción a deformación plana homogénea en el plano de salida. Resistencia de cedencia bajo compresión homogénea. Esfuerzo principal en dirección vertical. Longitud arco de contacto Porcentaje de reducción en frío. Espesor central. Espesor del lado de caída de orilla. Espesor del lado del operador. Espesor del lado del motor principal. Índice de planicidad (unidades de UI). Índice de capacidad del proceso real

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REFERENCIAS 1.

SAE J403, Chemical Compositions of SAE Carbon Steels. The Engineering Society for Advancing Mobility Land Sea Air and Space. Rev. Nov. 2001. 2. Eustace C. Larke, AM.I. Mech. E., A, The Rolling of Strip, Sheet and Plate, 1956. 3. Orowan, E. “The Calculation of Roll Pressure in Hot and Cold Flat Rolling.” Proc. Inst. Mech. Eng., 1943, p.140. 4. Elastic deformation of Rolls during Cold Rolling.” A.S.M.E. Research Publication “Roll Neck Bearing.” Published by Amer. Soc. Mech. Eng. (New York), 1935. 5. George E. Dieter, Mechanical Metallurgy, SI Metric Edition, 1988. 6. Evaluation of the Frictional Characteristics of Rolling Emulsions, Ingeniería Mecánica Tecnología y Desarrollo, SOMIM, Vol.2, Número 6. Año 7, Marzo 2008. Vicente Espinosa Cantú, Martha P. Guerrero Mata, Tomás Lozano y Rafael Colas. 7. ASTM A370/A370M-07b, Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products. 8. A 109/A 109M – 08, Standard Specification for Steel, Strip, Carbon (0.25 Maximum Percent), Cold-Rolled. 9. “Flat Rolling Fundamentals”, 2000. Ginzburg, V.B., and Robert Ballas 10. SPC-3, Statistical Process Control (SPC), Automotive Industry Action Group (AIAG), Second Edition 2005. 11. ASTM A1030/A1030M-05, Measuring Flatness Characteristics of Steel Sheet Products.

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1er Congreso Mexicano de la Industria CANACERO Siderúrgica “La Competitividad de la Cadena Productiva del Acero” La Cámara Nacional del Hierro y el Acero (CANACERO) llevó a cabo con éxito los días 6, 7 y 8 de septiembre de 2011, su primer Congreso con el tema “La Competitividad de la Cadena Productiva del Acero”, en el Museo del Acero, horno3 del Parque Fundidora ubicado en Monterrey N.L. Ante más de 300 asistentes; académicos, consultores, legisladores, líderes empresariales, representantes de las principales empresas siderúrgicas del país y autoridades gubernamentales se reunieron para exponer, analizar y debatir sobre los retos que enfrenta la industria manufacturera y la cadena productiva del acero, en las condiciones actuales del mercado mundial. El programa de trabajo fue amplio, se describieron y analizaron los riesgos y oportunidades que enfrenta el sector manufacturero mexicano; el rezago en la competitividad de la producción manufacturera nacional; la transición hacia la producción y el consumo sustentable; el proceso de desindustrialización de México; la apertura comercial; el funcionamiento de los TLC’s, así como los efectos y las perspectivas de la situación macroeconómica del país. El objetivo final del Congreso fue construir propuestas que permitan la adopción de políticas públicas, que contribuyan a que México enfrente los retos que plantean la globalización y la creciente integración de mercados. El discurso inaugural estuvo a cargo del Presidente de CANACERO, Ing. Raúl M. Gutiérrez Muguerza. En su mensaje de bienvenida, agradeció la presencia de los asistentes, y en especial de los confe-

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rencistas por aceptar compartir sus experiencias y reflexiones acerca de los retos comunes que enfrentan los empresarios del acero, contribuyendo con sus conocimientos a identificar la naturaleza de los problemas y las soluciones para la industria manufacturera. El Gobernador de Nuevo León, Lic. Rodrigo Medina de la Cruz, realizó la declaratoria inaugural y afirmó que muchas de las industrias que dieron identidad al Estado de Nuevo León y han impulsado su desarrollo, pertenecen al sector siderúrgico y siguen ocupando un lugar fundamental en la estructura integral de la economía y de la competitividad del estado, ya que aportan el 31.2 por ciento de la producción y 36 por ciento de las exportaciones nacionales de productos siderúrgicos. El Secretario de Economía, Dr. Bruno Ferrari García de Alba, estuvo presente en representación del C. Presidente de la República. Los trabajos del Congreso se desarrollaron en seis paneles dirigidos por miembros del Consejo Directivo de CANACERO. El evento inicio con tres conferencias magistrales, la primera a cargo de Clyde Prestowitz, presidente del Instituto de Estrategia Económica, ex asesor de Estados Unidos durante las negociaciones del TLCAN, presentada por el Dr. Herminio Blanco Mendoza, presidente de Soluciones Estratégicas y ex secretario de Comercio y Fomento Industrial, quien disertó sobre los “Retos del Mercado Global”, y destacó las ventajas competitivas que tiene México dentro del TLCAN, así como lo atractivo de nuestra economía por su nivel de desarrollo y crecimientos constantes, con una clase media emer-

gente que demanda bienes duraderos. Se refirió también a la debilidad del estado de derecho y la falta de competitividad en infraestructura y en costo de energéticos. Clyde Prestowitz comenzó su ponencia con una serie de interrogantes, dudas que prevalecen en las economías industrializadas: ¿hacia dónde avanzará el proceso de globalización?, ¿cómo aumentar la riqueza?, ¿cómo fortalecer a la clase media que se encuentra en crisis?, su recomendación fue centrarse en la manufactura, principal generador de empleos directos e indirectos, más que cualquier otro sector de la economía. En su intervención Prestowitz se refirió al tema de política industrial en México como un problema de actitud de los funcionarios públicos que administran el país, quienes en lugar de escuchar las demandas del sector empresarial, ponen en práctica “conocimientos ortodoxos aprendidos en estudios de posgrado en el extranjero”. Prestowitz propuso al gobierno mexicano, a los empresarios, a los académicos y a los investigadores trabajar en una propuesta que permita conformar una comunidad entre México, Estados Unidos y Canadá con la que se pueda hacer frente al resto de los bloques comerciales que operan a nivel global, “La dinámica del mundo actual, dijo, obliga a pensar de manera más abierta en términos económicos”, sugiriendo que de esta forma se podría dar continuidad al Tratado de Libre Comercio de América del Norte, y hacer algo muy similar a la Unión Europea con una moneda, un banco central y una política macroeconómica únicos para los tres países. Llegar a un acuerdo como éste, recordó, le llevó cerca de cincuenta años a las naciones que integran el bloque en Europa.

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Sobre el TLCAN, en su conferencia magistral, Dani Rodrik, catedrático de la Universidad de Harvard, reconocido internacionalmente por su trabajo en materia de política industrial, coincidió con la necesidad de realizar ajustes para enfrentar los retos futuros en materia comercial, y el impacto de los mercados financieros internacionales. Dani Rodrik, fue presentado por el Dr. Everardo Elizondo, ex subgobernador de BANXICO quien lo introdujo con su ponencia titulada “Una Ojeada a la Política Macroeconómica de México”, en la que señaló que la función del Banxico es lograr y mantener la estabilidad de los precios, condición necesaria pero no suficiente, dijo, para aumentar y sostener un ritmo de crecimiento económico adecuado, ya que para eso hace falta mejorar la educación y realizar modificaciones al marco legal que han quedado pendientes, puntualizó. En su ponencia Dani Rodrik afirmó que “La industrialización es el vehículo clave para el crecimiento, por su incidencia en el nivel de empleo dentro de la industria”. Al referirse a los empresarios que buscan economizar mano de obra, sustituyéndola por tecnología, puntualizó que este proceso ocasiona el despido de un gran número de empleados que terminan ocupándose en trabajos menos productivos que los que tenían y eso genera aumento en las actividades informales. Dani Rodrik habló también del sector de la manufactura en México, que ha perdido espacios, a pesar de las ventajas que tiene el país y que han sido desaprovechadas, por lo que recomendó a las autoridades gubernamentales alejarse de los libros de texto, ser más pragmáticos en la identificación de las fallas del modelo actual mediante la discusión y la apertura con el sector privado, y la puesta en marcha de políticas claras. Hajime Bada, presidente de la Asociación Mundial del Acero (Worldsteel Association), en la disertación de su ponencia magistral, mencionó que el consumo de acero per-cápita de China ya alcanzó los niveles de consumo que se generan en los países desarrollados, mientras que en México el nivel de consumo aún tiene un gran potencial, y afirmó que a largo plazo las economías emergentes consumirán el 60% de la producción mundial del acero.

El Ing. Raúl Gutiérrez, Presidente de la CANACERO; el Lic. Julián Eguren, Director Presidente Usiminas y el Lic. Rodrigo Medina Gobernador del Estado de N.L. Sobre los retos que enfrenta la industria del acero, Hajime Bada señaló la disponibilidad de materias primas, el medio ambiente y cambio climático y la percepción que se tiene de la industria del acero, que no debe ser percibida como un problema sino como parte de la solución. El programa finalizó con la presentación del estudio sobre “La Desindustrialización en América Latina” del Instituto Latinoamericano del Fierro y del Acero (ILAFA), actualmente Asociación Latinoaméricana del Acero (ALACERO), impartida por el Dr. Germano Mendes de Paula, Profesor del Instituto de Economía de la Universidad de Uberlandia, Brasil. De México y sobre el mismo tema, hablaron el Diputado Melchor Sánchez de la Fuente, Coordinador del Grupo de Trabajo del Acero de la Cámara de Diputados y el Lic. Ernesto Cervera Gómez, Director General del Grupo de Economistas y Asociados (GEA). En la comida de clausura, se contó con la participación del Lic. Carlos Salinas de Gortari expresidente de México, quien afirmó que la apertura comercial de México, enmarcada con su inclusión en el GATT y la firma del TLCAN, no era una panacea por consiguiente, la apertura por si misma, no volvería al país más competitivo, ni haría crecer la economía nacional por arte de magia. “El TLCAN fue un medio, no un fin para que México pasara del tercer al primer mundo, por lo que eran las reformas estructurales en el mercado interno que subsecuentemente se tenían que dar para lograr dicho despegue”, afirmó Salinas, quien al finalizar comentó que a pesar de las grandes ventajas con las que

cuenta México, no ha podido capitalizar su potencial para crecer al ritmo de sus contrapartes en este nuevo entorno. En el discurso de clausura del evento, el presidente de CANACERO, declaró que el ánimo entre los empresarios del acero no decae pese a la falta de una política industrial y a las prácticas desleales de países como China que afectan gravemente a la industria en general, “Somos el séptimo país en toda la Organización Mundial del Comercio que más ha presentado cuotas compensatorias en contra de China, por este tipo de prácticas”, expresó. Al finalizar su presentación el Ing. Raúl M. Muguerza pidió a los industriales seguir invirtiendo en el país, “necesitamos redoblar esfuerzos, y seguir luchando para mejorar nuestras actividades, poner nuestro grano de arena, hacer lo que nos toca y lo que debemos hacer también en corresponsabilidad”. Afirmó que la industria invertirá 11,500 millones de dólares en los próximos cuatro años en proyectos de expansión. El Congreso de CANACERO dejó un mensaje claro a las autoridades: “modificar lo que no ha funcionado y aplicar políticas públicas consensadas entre los diferentes sectores del país que permitan la adaptación eficiente y oportuna de México al nuevo entorno del comercio mundial”, como se está haciendo en la actualidad en los países que van a liderar el crecimiento económico en los próximos años, afirmó Raúl M. Gutiérrez. En la página de CANACERO: www.canacero.org.mx se encuentran los discursos, publicaciones y ponencias de este evento, que esta Cámara Industrial seguirá organizando anualmente. 31 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

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Cuarta edición del Premio Nacional del Acero para Estudiantes de Arquitectura En el mes de febrero de 2011, la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero, convocó como cada año desde 2008, a los estudiantes de los últimos años de la carrera de arquitectura, incluyendo a los que han participado en concursos anteriores y no han sido premiados. Este año las inscripciones se cerraron el 12 de mayo, los participantes contaron con tres meses y medio para trabajar y entregar sus proyectos el 31 de agosto. El tema del concurso fue una “Estación Intermodal de Transporte Terrestre de Pasajeros”. El Jurado Calificador se reunió a principios del mes de septiembre para evaluar los 53 proyectos en las que se involucraron 192 estudiantes de las 47 instituciones inscritas. A juicio del Arq. José Luis Cortés Delgado, director técnico del concurso y presidente del jurado calificador, el análisis de los proyectos este año fue más difícil que en años anteriores, ya que las maquetas y las láminas entregadas por los participantes muestran mayor conocimiento del uso de los materiales de acero en la construcción, sin embargo, sigue faltando una síntesis de calidad en sus propuestas que visual y gráficamente explique la estructura arquitectónica seleccionada y cómo está se convierte en un desarrollo urbano y social que brinda soluciones para mejorar la calidad de vida de la sociedad en el contexto en el que se ubica. En el concurso Internacional en el que participan los ganadores del primer lugar de los concursos realizados a nivel nacional por organismos como CANACERO de los países miembros de ALACERO, la evaluación es aún más compleja ya que la integración urbana no llega a visualizarse claramente en su expresión gráfica, el jurado debe valorar la magnitud, dimensión e impacto de un proyecto dentro de un país determinado en el que se desconoce la complejidad urbana. A los participantes de los próximos concursos de Arquitectura de CANACERO el jurado les recomienda (considerando que el concurso de CANACERO les da la oportunidad de participar en el concurso internacional de ALACERO), que presenten proyectos que puedan estar a la altura de otros países, en términos de calidad en la presentación, funcionalidad, viabilidad 32 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

Estudiantes de arquitectura demuestran mayor conocimiento en el uso y aplicaciones del acero y costo, no siempre lo más complejo es lo mejor si no es posible costearlo opinan los expertos, y por lo contrario hacer una propuesta sencilla no demerita si los beneficios para la sociedad son enormes, el secreto no está en la majestuosidad o sencillez arquitectónica sino en la viabilidad y beneficios que aporta una obra para la sociedad en su conjunto y el reto en un concurso es transmitir precisamente esto. El Premio Nacional del Acero para Estudiantes de Arquitectura, no sólo permite a los participantes poner a prueba los conocimientos adquiridos, recibir asesoría de expertos de la industria siderúrgica y de sus profesores, así como tener la posibilidad de participar y ganar un concurso internacional, sino también en el caso de los estudiantes que están por recibirse, hacerlo con el tema y los materiales que entregan para este concurso, que pueden solicitarlos a la Cámara una vez finalizada la evaluación junto con una constancia por su participación.

Tema del Concurso en 2012

En la reunión del jurado calificador de ALACERO, se definió que el tema del próximo concurso en 2012, será: “Una Unidad Educativa de Uso Comunita-

rio”, que cuente con la disposición arquitectónica, condiciones físicas y materiales adecuadas para instalaciones de uso comunal intensivo, con espacios de socialización y desarrollo de actividades educativas, tales como: foros, congresos, coloquios, conferencias y exposiciones de arte, así como biblioteca, aulas para uso múltiple como gimnasio, áreas verdes etc., ubicado en un área de una hectárea como máximo.

Para mayor información, favor de comunicarse a la Gerencia de Promoción del Acero y Desarrollo de Mercados, tel: 54 48 81 63, e-mail: acervantes@canacero.org.mx

Reunión Comité Evaluador integrado de izquierda a derecha por los arquitectos Felipe Leal Fernández, Bernardo Gómez Pimienta, Gustavo López Padilla, Adrian Alfonso Palafox García, Benjamín Romano Jafif, Ernesto Velasco León, José Luis Cortés Delgado, director del concurso y el Ing. Octavio Rangel Frausto, director general de CANACERO.

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Concurso ALACERO de Diseño en Acero para Estudiantes de Arquitectura 2011

Ganadores del Primer Lugar de los concursos nacionales de los países miembros de la Asociación Latinoamericana del Acero, ALACERO (anteriormente Instituto Latinoamericano del Fierro y del Acero, ILAFA) que participaron en el 4to Concurso ALACERO de Diseño en Acero para Estudiantes de Arquitectura. Argentina Universidad Nacional de Córdoba Juan Manuel Balsa, Jael Bengualid, David Coffio y Facundo Ferreyra Brasil Associação de Arquitetura e Urbanismo da cidade de São Paulo - Escola da Cidade Izabel Barboni Rosa, Andrea Medeiros Helou, Natalia Isabelle Vidigal Coachman, Julieta Fialho y Renata Azevedo Lovro Chile Universidad de Chile Emanuel Astete y Carlos Fernández Colombia Pontificia Universidad Javeriana Felipe Vejarano Calderón, Camilo Cortes Villota y Daniel Gómez Ayala Ecuador Universidad Central del Ecuador Daniela Patricia Cifuentes Catillo, Andrés Alfonso Defaz Freire, Patricio Ernesto Salazar Jaramillo y Diego Alejandro Zuñiga Loor México Universidad Nacional Autónoma de México Christian Beyer Galindo, Ricardo García Bernardo, César Emmanuel Irabién Casales y César Josafath Ojeda Torices Perú Pontificia Universidad Católica del Perú Henry DaisukeIzumi Noda, Carlos Enrique Chauca Galicia, Giuliana Paola Pelaez Rodríguez y Luis Elías Rodríguez Rivero Venezuela Universidad Simón Bolívar María Corina Jiménez White, César Fragachán y Alejandro Salgado

En el marco del Congreso Latinoamericano de Siderurgia ALACERO-52 se llevó a cabo el 4o Concurso ALACERO de Diseño en Acero para Estudiantes de Arquitectura 2011, celebrado en el Hotel Windsor Barra, Rio de Janeiro, Brasil, el 12 y 13 de noviembre de 2011. El tema desarrollado fue una ‘Estación Intermodal de Transporte Terrestre de Pasajeros. Congregó a los mejores trabajos de cada país miembro de ALACERO los cuales fueron elegidos a nivel local por los organismos organizadores de cada país. Este año participaron a nivel latinoamericano un total de 959 estudiantes de Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, México, Perú y Venezuela

El Segundo Lugar fue para los estudiantes de Chile, Emanuel Astete y Carlos Fernández de la Universidad de Chile, ganando un diploma y US$ 2.000. El anteproyecto estuvo apoyado por los profesores Leopoldo Prat y Mariana Rojas. La Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad recibió US$ 1.000.

El equipo ganador del 4to. Concurso ALACERO acero de Diseño en Acero para Estudiantes de Arquitectura junto a Daniel Novegil, Director de ALACERO y miembros del jurado, Sidnei Palatnik de Brasil, Álvaro Donoso de Chile, José Luís Cortés de México y Sebastián Colle de Argentina.

La Mención Honrosa se otorgó al equipo de México integrado por los alumnos Christian Beyer Galindo, Ricardo García Bernardo, César Emmanuel Irabién Casales y César Josafath Ojeda Torices de la Universidad Nacional Autónoma de México. Los profesores guías fueron Carlos Luis Solís Ávila y Efraín López Ortega. Los estudiantes recibieron un diploma. El jurado del Concurso estuvo conformado por Sebastián Colle de Argentina; Sidnei Palatnik de Brasil; Álvaro Donoso de Chile, Director del Concurso, Maritza Andrade de Ecuador; José Luis Cortés de México, elegido como el presidente del jurado este año; Frederick Cooper de Perú y Joel Sanz de Venezuela.

GANADORES El Primer Lugar fue otorgado al equipo de Argentina compuesto por los alumnos Juan Manuel Balsa, Ana Jael Bengualid, David Coffio y Facundo Ferreyra de la Universidad Nacional de Córdoba, dirigidos por los profesores Manuel Alasraki, Adolfo Mondejar y Cecilia Nicasio, quienes recibieron un diploma y US$ 6.000, a la Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Diseño de la Universidad se le otorgó un galvano y US$4.000. 33 HIERRO y ACERO/AIST MÉXICO

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Convocatoria de Ponencia 08 al 11 de Octubre, 2012, Monterrey, N.L., México La AIST México, invita al personal de la Industria del Acero, a fabricantes, proveedores y usuarios, así como a instituciones académicas a presentar trabajos prácticos y teóricos relacionados con los procesos de la industria del Acero, en el Quinto Congreso y Exposición de la Industria del Acero, CONAC 2012. Los temas solicitados de las ponencias son los relacionados con desarrollos tecnológicos, aplicaciones prácticas, proyectos de automatización, nuevas instalaciones e investigaciones científicas en las áreas de: Proceso Básico: • Minas y peletizado • Fabricación de hierro - Horno Alto - Reducción Directa Aceración • Convertidor al oxígeno (BOF) • Horno de arco eléctrico (EAF) • Metalurgia secundaria • Colada continua - Tocho y palanquilla - Planchón Laminación: • Laminación en caliente - Productos largos - Productos planos • Laminación en frío y acabado - Molino frío - Recocido

- Temple - Tenso nivelado Transformado y Aplicaciones del Acero • Recubrimientos - Galvanizado - Pintado - Estañado • Formado - Troquelado y estampado - Soldadura Aceros especiales Seguridad • Normas • Programas de entrenamiento • Equipo de protección personal

Mantenimiento • Automatización • Energéticos • Protección al medio ambiente • Grúas Manejo de Producto • Regulación de transporte de rollos en plataforma Organización • Grupos de Trabajo • Seis Sigma • Mejora continua • Recursos Humanos • Capacitación

Si usted está interesado por favor envíenos el resumen del tema, máximo una cuartilla, para su evaluación y aprobación por el comité técnico antes del día 28 de mayo de 2012. Una vez que se haya seleccionado la ponencia, será notificado por escrito por la AIST México. Algunas de las ponencias seleccionadas serán publicadas en la revista trimestral “Hierro y Acero” de la AIST México. NOTA IMPORTANTE: en caso de varios autores para un mismo artículo técnico, en sólo uno de ellos será aplicable el descuento que el congreso ofrece a los expositores en la cuota de inscripción

Para envío de resumen de ponencia, venta de stand o información de este evento contactarse a: AIST México: Tel. +52(81) 8479 3077 Fax: +52(81) 8479 3067 e-mail: paper@aistmexico.org.mx o directamente en la página de internet www.aistmexico.org.mx 17 HIERRO yACERO/ ACERO/AIST AIST MÉXICO

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