Revista Hierro y Acero Ed. 53

Enero - Marzo 2013

Vol. XIII No. 53

Nueva mesa directiva de la aist mĂŠxico

Incrementar la productividad.

Reducir costes.

Modernizaciones para una mayor calidad y fiabilidad Los convincentes 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.

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zo 201 Enero - Mar

IVA SA DIRECT NUEVA ME

Gran éxito en el

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MÉXICO DE LA AIST

CONAC 2012

EDITORIAL

AIST

índice

8 • Informe anual de actividades de la Mesa Directiva del Capítulo Estudiantil de la AIST México • Cambio de Mesa Directiva del Capítulo Estudiantil de la AIST México • Se renueva el Capítulo Estudiantil UNAMSIQMA de material advantage uniéndose al Capítulo Estudiantil de la AIST México

CONSEJO DE ADMINISTRACIÓN Hugo Solís Tovar, Ternium México, Presidente Rafael Colás Ortíz, CIIDIT (Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en Ingeniería y Tecnología), Vicepresidente Andrés Delfino Martínez, Vesuvius México, Secretario Ignacio Díaz Moreno, GM Vykon, Tesorero Félix Cárdenas Villarreal, Consejo Consultivo Rafael González de la Peña, Consejo Consultivo Porfirio Alfredo González Mier, Grúas PMP, Consejo Consultivo CONSEJO EDITORIAL Ramiro A. García Fuentes, GRUPO CAPSA Miguel A. Muñoz Ramírez, ALMyM Ignacio Álvarez Elcoro, FIME UANL Luis R. Salazar Garza, TERNIUM Myrna Molina Reyna, AIST MÉXICO INTEGRANTES DE COMITÉS Industrial Acerías: Eduardo Mora, METALOIDES, Florentino Luna, TYPSSA Juan Carlos Rodrigues, 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, Carlos Baieli, 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: Luis Bautista, AIST México Desarrollo de Cursos: Luis Jorge Vélez, AHMSA

cANAcERO

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

muSEO DEL AcERO

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:

12 • Se celebró la 15a. Jornada del Acero

16 • El gigante es investigador SEmBLANZA

18 • Un gran éxito CONAC 2012 AcERÍA

22 • Caracterización fisicoquímica de las arenas de cromita y su relación con la apertura espontánea de cuchara LAmINAcIÓN

26 • Incremento de vida de pases en estante preformador y cortador en proceso de 4 hilos 4 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

info@aistmexico.org.mx rgarcia@capsagpo.com Revista Trimestral Enero-Marzo del 2013.

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 Quiero iniciar dando las gracias a todas las personas que han puesto su confianza para que esta nueva Directiva de la AIST Capítulo México los represente y siga haciendo crecer esta Asociación, tenemos un gran número de proyectos que iremos implementando en el transcurso de los próximos 2 años.

editorial Ing. Hugo Solís Tovar Presidente AIST México, 2013-2014

Nuestro trabajo se va a centrar en 3 vectores principales:

Incremento del apoyo a los estudiantes y jóvenes profesionales, a través de becas y entrenamiento teóricopráctico que los prepare de manera óptima para el mundo laboral.

Fomento de la participación de las empresas productoras y de transformación en la AIST. Consolidación del capítulo México como una de las asociaciones líderes de la AIST a nivel Internacional.

Vamos a seguir trabajando con el ofrecimiento periódico de cursos especializados de gran calidad en contenido dirigidos principalmente a personal técnico y mandos intermedios de la industria del hierro y el acero en nuestro país.

La mejora continua en la edición impresa y electrónica de esta revista trimestral, la primera en su categoría, es otra de nuestras metas.

Deberemos encontrar un balance óptimo entre artículos técnicos de gran interés, participación de nuestros anunciantes y comunicados de entidades del sector que amablemente colaboran con nosotros.

El capítulo estudiantil es sin duda uno de los aspectos más importantes en los cuales vamos a trabajar, debemos fomentar la participación de un mayor número de instituciones educativas y sus estudiantes.

Por supuesto, mantendremos nuestros actuales convenios de colaboración y propondremos nuevas alianzas con la AIST de los EUA. Este año seremos sede de uno de los principales programas de capacitación especializada organizados por la AIST de los EUA como lo es “The Making, Shaping and Treating of Steel”.

Para concretar todas estas actividades y las que surjan durante el año son necesarios el apoyo y la colaboración de todos ustedes, miembros y colaboradores de la asociación. Los exhortamos a participar activamente en todos los grupos de trabajo que se formarán. La mesa directiva estará trabajando y dando seguimiento a todas las acciones y proyectos emprendidos. Además son bienvenidas todas las sugerencias que generen proyectos que enriquezcan y hagan crecer a la AIST México en beneficio de la industria siderúrgica y la gente que formamos parte de ella.

A nombre de la AIST México les deseamos a todos ustedes y sus familias un año 2013 pleno de salud, trabajo y éxitos en todos los proyectos personales y profesionales que emprendan.

5 HIERROy ACERO/AIST MÉXICO

Nuestra experiencia mundial en el corazón de su proceso de aceración

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Vesuvius México, S.A. de C.V. — Carretera a San Miguel Km 1 Guadalupe, N.L. México. Tel. 81 8319 4500 6 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

ACERO/AIST MÉXICO 7 HIERRO yACERO/

aist

informe anual de

Dentro de la quinta edición del Congreso y Exposición de la Industria del Acero “CONAC 2012” la mesa directiva del Capítulo Estudiantil de la AIST México ofreció la segunda “Noche Estudiantil”, el evento fue inaugurado por el Ing. Porfirio González Mier ex-presidente de la AIST México ofreciendo unas palabras a los estudiantes asistentes los cuales fueron alrededor de 70 provenientes de universidades tales como la Universidad Autónoma de Nuevo León, Instituto Tecnológico de Saltillo, Instituto Tecnológico de Nuevo León, Universidad de Monterrey y la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo principalmente, posterior a ello la presidenta del Capítulo Estudiantil de la AIST México la Ing. Lizangela Guerra F. presentó el informe

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aist

actividades

mesa directiva

de la del Capítulo Estudiantil de la AIST México

anual de actividades correspondiente al ciclo 2011-2012 el cual consistió en mostrar las actividades realizadas por el capítulo estudiantil entre las cuales se pueden mencionar visitas a empresas del ramo siderúrgico, concursos y coloquios; así como la difusión del capítulo en diferentes universidades del país, dentro del mismo evento el Dr. Edgar O. García Sánchez profesor investigador de la UANL y actual asesor del capítulo estudiantil lanzó la convocatoria para formar la mesa directiva del capítulo estudiantil de la AIST México para el ciclo 2013-2014. Posterior al informe se ofreció un convivio en el cual los estudiantes intercambiaron ideas y experiencias que adquirieron al formar parte del primer Capítulo Estudiantil de la AIST México.

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cambio de la mesa directiva del capítulo estudiantil de la aist méxico

Uno de los puntos a tratar en el evento “Noche Estudiantil” que se presentó dentro del CONAC 2012 fue el lanzamiento de la convocatoria para la mesa directiva del Capítulo Estudiantil de la AIST México 2013-2014, para dicha convocatoria 4 planillas fueron inscritas: FUSIÓN SIDERÚRGICA de la Universidad Autónoma de Nuevo León, COR EX FERRO y ASOCIACIÓN SIDERÚRGICA del Instituto Tecnológico de Saltillo y la SOCIEDAD DE ALUMNOS METAL-MECÁNICA DE MÉXICO la cual integró alumnos del Instituto Tecnológico de Saltillo, Universidad Autónoma del Estado de

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Hidalgo y Universidad Autónoma de Nuevo León. Cada una de las planillas expusieron su misión, visión así como su plan de trabajo anual, se sometieron a votaciones mediante la página de Facebook: AIST México Capítulo Estudiantil y la planilla ganadora fue la Sociedad de Alumnos Metal-Mecánica de México, la cual iniciará actividades en enero del 2013, mediante un evento en el cual se pretende que todos los alumnos miembros del capítulo estudiantil asistan para realizar oficialmente el cambio de mesa directiva. Los miembros de la mesa directiva entrante son: Víctor Gerardo Martínez Peña (Presidente), Valentín Heder Cedillo Hernández (Vice-presidente), César Arnoldo Ibarra Aguirre (Secretario), Jorge Alberto González Santos (Tesorero) y Juan Manuel Aburto Santos y Michel Jasen Laguna Cerón (Colaboradores de Zona Centro).

La Sociedad de Alumnos Metal-Mecánica de México tiene como Misión: “Promover la participación de los miembros del capítulo estudiantil de la AIST México fomentando el interés por el estudio de la metalurgia como base de integración al sector productivo.”

Y como Visión:

“Fortalecer el capítulo estudiantil de la AIST México y promoverlo en nuevas universidades para la integración de más número de estudiantes.”

aist

Se renueva el Capítulo Estudiantil

uniéndose al Capítulo Estudiantil de la AIST México El pasado 31 de octubre del 2012 tomó posesión el Capítulo Estudiantil UNAM-Sociedad de Ingenieros Químicos Metalúrgicos Alumnos (SIQMA) de Material Advantage para el período 2012-2013. El acto fue presidido por el Secretario General FQ Raúl Garza Velasco y los alumnos que rindieron protesta son Javier Esquivel Guerrero (como presidente), Enrique Jardón Pérez (vicepresidente), Erika Gutiérrez Díaz (secretaria), y Teresita Ordaz de la Cruz (tesorera).

En el marco de esta importante ceremonia, el director del Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en Ingeniería y Tecnología de la Universidad Autónoma de Nuevo León y actual vicepresidente de la AIST México, Rafael Colás Ortiz, dictó la conferencia “Aceros: Materiales Novedosos y Revolucionarios”, en la cual los estudiantes presentes aprendieron sobre la importancia del acero y sus múltiples aplicaciones, los alumnos demostraron especial interés en dicho tema y posterior a la charla del Dr. Colás, la actual presidenta del capítulo estudiantil de la AIST México, Lizangela Guerra Fuentes ofreció una plática sobre los beneficios de pertenecer al capítulo estudiantil de la AIST México; dichas conferencias rindieron frutos ya que actualmente un gran número de estudiantes de la carrera de Ingeniería Química Metalúrgica de la UNAM se encuentra en proceso de obtención de sus membresía para el programa de Material Advantage y obtener de igual manera todos los beneficios que se adquieren al pertenecer al capítulo estudiantil de la AIST México. Para los próximos meses y con la mesa directiva entrante del capítulo estudiantil de la AIST México 2013-2014 se plantea una extensiva difusión del Capítulo estudiantil de la AIST México por el centro y sur del país con el apoyo de la mesa directiva del capítulo UNAM-SIQMA de Material Advantage.

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CANACERO

Universidad de Guadalajara

se celebró la 15ª Jornada del acero La sede fue Guadalajara, Jalisco

Teniendo como recinto oficial el Auditorio “Enrique Díaz De León” y en coordinación con el Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingeniería ( CUCEI ) de la Universidad de Guadalajara se llevó a cabo los días 17 y 18 de Octubre de 2012 la Décimoquinta Jornada del Acero durante la cual los asistentes tuvieron la gran oportunidad de atender interesantes conferencias relacionadas con la ingeniería y el acero impartidas por destacados especialistas de importantes entidades del sector.

REGISTRO

Los expositores de los temas a quienes se les agradece su participación fueron: Héctor Soto Rodríguez, AHMSA Ramiro Ríos Esquivel, AHMSA Enrique Izar Santa Ana, DEACERO Pablo Meza Martínez, GERDAU Octavio Álvarez Valadez, GERDAU Guillermo Tena Álvarez, IMCA Carlos Cházaro Rosario, IMCA César Reséndiz Silva, MINERA AUTLÁN Max Navar, TERNIUM

Para la realización de este evento se tuvo la coordinación de M.C. Sergio Fernando Limones Pimentel quien es Secretario Académico del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, (CUCEI) de la Universidad de Guadalajara y de la Lic. Ana Lilia Cervantes Méndez en su carácter de Gerente de Promoción del Acero y Desarrollo de Mercados de CANACERO.

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canacero

CANACERO

Universidad de Guadalajara

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In , Canacero, el U. de G., el Uso del Acero el y n ió oc m ro P rgio Fernando la Comisión de tor, el M.C. Se ec R n, zó on M avio r. Carlos Pelayo Dr. Cesar Oct cadémico, el D A io ar et cr Se l, te el Dr. Enrique Limones Pimen de Ingeniería y n ió is iv D la de il y Topografía Ortíz, Director Ingeniería Civ de or ad in rd oo C as Ingenierías, Meza Villegas, Ciencias Exact de io ar it rs ve ni dalajara. del Centro U versidad de Gua ni U la de I E CUC

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13 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

canacero Proceso de evaluación

1er Jurado Calificador: Arquitectos, Benjamín Romano Jafif, Gustavo López Padilla, de izquierda a derecha, Ernesto Velasco León, José Luis Cortés Delgado, director técnico del concurso, Adrián Alfonso Palafox García, Presidente de la Federación de Colegios de Arquitectos de la República Mexicana y Bernardo Gómez Pimienta.

Primera Reunión de Evaluación análisis de los proyectos participantes 17 de agosto de 2012

2o

lugar

Segundo Lugar Ubicación: Colonia los Hornos, barrio de Tlalpan. Equipo PNA-2012-128, 128 Alumnos: Hugo Jacobo Domínguez Pichardo, Allan Omar Escobar Marín, Ana Beatriz Ramírez Gómez, Luis Alberto Segundo Pérez Asesor: Arq. Gabriel Mendoza Cruz

Segunda y Tercera Reunión de Evaluación con finalistas 22 de agosto y 21 de septiembre de 2012 De izquierda a Derecha: Allan Omar Escobar Marín, Ana Beatriz Ramírez Gómez, Luis Alberto Segundo Pérez, Hugo Jacobo Domínguez Pichardo, integrantes del equipo ganador del segundo lugar y el Arq. Gabriel Mendoza Cruz.

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De izq. a der. el Arq. Gustavo López Padilla, Director de Sánchez Arquitectos y Asociados, S.C., Arq. Adrián Alfonso Palafox García, Presidente de la Federación de Colegios de Arquitectos de la República Mexicana, Arq. Benjamín Romano Jafif, Director de Proyectos de Fondo Hexa, S.A. de C.V., Ing. Octavio Rangel Frausto, Director General de CANACERO y Arq. José Luis Cortés Delgado, director técnico del Concurso.

lugar

Primer Lugar: Universidad Insurgentes, Plantel Sur 1, Tlalpan. Ubicación del proyecto: San Juan Teotihuacán, Edo de México El Laberinto. Equipo PNA-2012-127 Alumnos: Víctor Hugo de la Torre Rivera, Azael Machado Hdez., Francisco Javier Valdez Bram.

Asesor: Arq. Gabriel Mendoza Cruz

De izquierda a Derecha; Arq. Adrián Alfonso Palafox García, Presidente de la Federación de Colegios de Arquitectos de la República Mexicana, Azael Machado Hernández, integrante del equipo ganador, Arq. José Luis Cortés Delgado, director técnico del Concurso, Arq. Gabriel Mendoza Cruz, Asesor del equipo ganador y Arq. Gustavo López Padilla, Director de Sánchez Arquitectos y Asociados, S.C. y evaluador del Premio.

De izquierda a derecha el Arq. Gustavo López Padilla, Director de Sánchez Arquitectos y Asociados, S.C., Arq. Adrián Alfonso Palafox García, Presidente de la Federación de Colegios de Arquitectos de la República Mexicana, Arq. Benjamín Romano Jafif, Director de Proyectos de Fondo Hexa, S.A. de C.V., Ing. Octavio Rangel Frausto, director general de CANACERO y Arq. José Luis Cortés Delgado, director técnico del Concurso.

canacero

Ganadores del Premio Nacional del Acero para estudiantes de Arquitectura 2012

Proceso de evaluación

Tema:

“Unidad educativa de uso comunitario”

3er

lugar Arquitectos Sebastián Colle (Argentina), Silvia Scalzo (Brasil), Álvaro Donoso (Chile), Hernando Vargas (Colombia), José Luis Cortés (México), Frederick Cooper (Perú) y Álvaro Rodríguez (Venezuela),

CONGRESO LATINOAMERICANO DEL ACERO, ALACERO-53

Tercer Lugar: Universidad Autónoma de Nuevo León Ubicación del proyecto: Av. Nuevo león 65, Municipio García, Nuevo León Equipo: PNA-2012-019, DJC Alumnos: Nancy Castro Vázquez, Juan Carlos Cervantes Contreras Asesor: M.C. Guadalupe Isabel Sánchez G.

El jurado calificador observando con atención los detalles del proyecto premiado con el 3er. lugar.

Nancy Castro Vázquez y Juan Carlos Cervantes Contreras, exponiendo su proyecto ante el Jurado Calificador

Sheraton Hotel and Convention Center Santiago, Chile 28 - 30 de octubre de 2012 Participaron 1,705 estudiantes de 193 universidades representando a 9 países de América Latina (Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, México, Perú, República Dominicana y Venezuela).

1er

lugar

BRASIL Moacir Zancopé Junior, Danilo Alberto Menon, Lucas Fuson y Vitor Jun Takahashi, Universidad Federal de Paraná. Profesores guía: Paulo César Braga Pacheco, Madianita Nunes da Silva y Carlos Alberto Adão

2o

lugar

COLOMBIA Alexandra Patricia Bolaños, Juan Manuel Bernal y Fabio Andrés Palomino Universidad de Valle Profesor guía: Francisco León Ramírez

MAQUETA DE MÉXICO Arq. José Luis Cortes Delgado y Víctor Hugo De la Torre Rivera, miembro de equipo Ganador del Primer Lugar del concurso CANACERO, México 15 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

museo del acero

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museo del acero

¡Síguenos!

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semblanza

un n gran éxito Consolidado como el único evento de su categoría en toda América Latina creado para reunir en un solo recinto a fabricantes, proveedores, usuarios y académicos relacionados con la industria del acero se celebró la quinta edición del Congreso y Exposición de la Industria del Acero ( CONAC ) 2012 en esta ocasión por primera vez en el Centro de Convenciones CINTERMEX en Monterrey, Nuevo León del 8 al 11 de Octubre del 2012.

También por primera vez se tuvo una participación de 64 expositores que pudieron atender y relacionarse con cerca de 1000 personas que tuvieron la oportunidad de recorrer los pasillos preparados en la sala de exhibición. El creciente éxito de este magno evento institucional de la AIST México se refleja adicionalmente en haber llegado a ofrecer un interesante programa de 75 Conferencias técnicas distribuidas en cuatro salas divididas por su temática en Acería, Laminación, Procesos y Usos del Acero además de Seguridad y Mantenimiento; a este ciclo de conferencias se tuvo una nutrida asistencia de 193 participantes. La programación del CONAC incluyó el ofrecimiento de tres Cursos Cortos especiales para todas aquellas personas interesadas en conocer sobre Principios Básicos de Diseño de Pases, Transformadores Eléctricos y Mantenimiento.

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El CONAC 2012 se complementó con una serie de actividades adicio-

nales de primer nivel que incluyeron:

Un desayuno VIP preparado para directivos de industrias siderúrgicas y empresas relacionadas destinado para exponer los objetivos de la AIST México y las estrategias que se seguirán en la asociación durante los próximos dos años de trabajo.

Una Conferencia Magistral de apertura oficial, impartida por el Ing. Alejandro González Director de Planeamiento Norte, Ternium México.

semblanza Un convivio preparado especialmente para el Capítulo Estudiantil de la AIST México con el objetivo de exponer la misión y actividades de los estudiantes en la AIST.

Entrega de becas institucionales a estudiantes destacados de carreras afines a la metalurgia que aplicaron para tal efecto.

En esta ocasión los ganadores fueron Marcos Torres López de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Roberto De León Padilla del Instituto Tecnológico de Saltillo y Luis Alberto Bautista Acuña de la Universidad de Monterrey.

Una visita a la Planta Guerrero de Ternium.

Exhibición de trabajos de investigación en formato de pósters y de trabajos artísticos en forma de esculturas fabricadas de acero.

Una cena oficial con un ambiente y espectáculo mexicanos ofrecida en las instalaciones del emblemático Museo del Acero “Horno 3” en el Parque Fundidora y en la cual se entregaron reconocimientos a distinguidos colaboradores de la AIST México.

19 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

semblanza Durante el evento se realizó el cambio de Mesa Directiva de la AIST México

Durante los días en que se desarrolló este gran acontecimiento se tuvo la grata presencia de distinguidos invitados y personalidades nacionales y extranjeras de la industria del hierro y el acero que pudieron constatar el poder de convocatoria que se tiene y para el cual se cuenta con el valioso respaldo de la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) y de la AIST de los EUA. Un objetivo de la AIST México también se vio cumplido al recibir en este importante evento la visita de grupos de estudiantes de Universidades de la región que con interés tuvieron un encuentro con el mundo profesional de una industria tan importante para la economía de México y de una gran cantidad de naciones. Es importante que los futuros profesionistas y post-graduados de carreras afines a la siderurgia se relacionen con los actuales protagonistas de la industria del hierro y el acero.

Uno de los momentos cumbre de los eventos organizados para el Quinto Congreso y Exposición de la Industria del Acero se presentó en el marco de la cena oficial en el Museo del Acero la noche del Martes 9 de Octubre y consistió en el 20 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

cambio protocolario de la Mesa Directiva de la AIST México para el próximo período 2013-2014. El Ing. Porfirio González, Director de Grúas PMP, al terminar su gestión como Presidente entregó el importante cargo al Ing. Hugo Solís, Director Industrial de Ternium México quien a su vez dirigió un mensaje a los presentes.

Mesa Directiva AIST México, 2013-2014: Presidente: Ing. Hugo Solís, Ternium Vice - Presidente: Dr. Rafael Colás, CIIDIT , UANL. Secretario: Ing. Andrés Delfino, Vesuvius Tesorero: Lic. Ignacio Díaz, GM Vykon

Agradecemos a todos los miembros de la mesa directiva saliente sus aciertos, esfuerzo y tiempo dedicados a la AIST México y deseamos un ciclo de triunfos constantes para los nuevos integrantes directivos de la asociación.

Todas las actividades vinculadas directamente al CONAC 2012 con sus fructíferos resultados no serían posibles sin el enorme apoyo decidido de la Mesa Directiva de la Asociación encabezada por el Ing. Porfirio González, del Presidente del Comité del CONAC, el Ing. Félix Cárdenas, de todos los miembros y amigos de la AIST México que destinaron periódicamente gran parte de su valioso tiempo para asistir y concretar las reuniones previas de trabajo. Es de destacarse también el interés y la colaboración de todos los académicos e investigadores que permiten compartir sus resultados de acciones de estudio en el medio siderúrgico.

Deseamos también agradecer a la empresa Ternium Planta Guerrero por su hospitalidad y atenciones para realizar la visita a sus instalaciones, a los participantes inscritos a las conferencias y los cursos cortos, a los moderadores en las cuatro salas, a los colaboradores en la organización directa durante los días del evento así como a los asistentes que estuvieron recorriendo el área de exposición.

Mención muy especial como agradecimiento merecen todas las empresas que amablemente atendieron nuestra invitación para ser expositores en este evento.

Los invitamos a visitar frecuentemente la página de internet de la AIST México http://aistmexico.org.mx para conocer sede, fechas relacionadas y detalles del próximo CONAC 2014 que esperamos que con su apoyo, supere en todo sentido la experiencia de este reciente quinto CONAC 2012.

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ANSSEN está dedicado a proveer un amplio rango de equipos y consumibles para el proceso de producción de Acero.

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acería

caracterización fisicoquímica de las arenas de cromita y su relación con la apertura espontánea de cuchara Alejandro Martín, Michel Romero, Silvia Camelli, Instituto Argentino de Siderurgia Av Central y 19 Oeste, (2900) San Nicolás, Prov. Buenos Aires, Argentina Gustavo Di Gresia Gerencia de Acería, Ternium Siderar, CC 801 (2900) San Nicolás, Prov. Buenos Aires, Argentina

RESumEN El material de sello de válvulas de cuchara de acería está constituido por una mezcla de arena decromita, arena de cuarzo y bajo contenido de carbono. La función de este material es evitar que el acero solidifique en la buza interna de la cuchara desde que se produce el sangrado del horno hasta la colada continua.

El principal requisito que debe cumplir este material es que no sinterice en servicio a fin de que la apertura de la cuchara resulte espontánea. La sinterización del material queda determinada por la composición química y mineralógica, la distribución granulométrica de las arenas, por la temperatura y el tiempo de proceso y la presión ferrostática.

En este informe se presenta la influencia de tres materiales de sello de válvula de cuchara de diferente procedencia utilizado con el objeto de evaluar el comportamiento de sinterizado de los mismos y su influencia en la apertura de cuchara en la máquina de colada continua.

La caracterización incluyó la determinación de la distribución granulométrica, la composición química global y de las fracciones finas, y la determinación del comportamiento de sinterizado de estos materiales a 1600°C en aire durante 2 horas.

Se realizó además un ensayo que representa las condiciones reales de temperatura y tiempos de proceso, para evaluar grado y avance de sinterización y porcentaje de arena caída, los resultados se correspondieron con los desempeños de las arenas utilizadas en planta.

INTRODuccION El material de sello de válvulas de cuchara de acería está constituido por una mezcla de arena de cromita, arena de cuarzo y bajo contenido de carbono. La función de este material es evitar que el acero solidifique en la buza interna de la cuchara desde que se produce el sangrado del horno hasta la colada continua.

El principal requisito que debe cumplir este material es que no sinterice en servicio a fin de que la apertura de la cuchara resulte espontánea. La sinterización del material queda determinada por la composición química y mineralógica, la distribución granulométrica de las arenas, por la temperatura y el tiempo de proceso y la presión ferrostática.

En el presente estudio se presenta la caracterización de tres materiales de sello de válvula de cuchara de diferente procedencia, con el objeto de evaluar el comportamiento de sinterizado de los mismos. La caracterización incluyó la determinación de la distribución granulométrica, la composición química global y de las fracciones finas, y la determinación del comportamiento de sinterizado de estos materiales a 1600°C en aire durante 2 horas.

Se realizó además una simulación de las condiciones de proceso, calentando a temperaturas de proceso solo la superficie de un crisol con arena, por un determinado tiempo y luego liberar el fondo, para evaluar grado de sinterización y porcentaje de arena caída.

cONDIcIONES OPERATIVAS Y mETODOLOGÍA DE ANÁLISIS Descripción de la planta. Ternium Siderar produce aceros de bajo y medio carbono destinados a la producción de chapas laminadas en caliente y frío para diferentes aplicaciones. El proceso de fabricación del acero sigue la ruta: Alto Horno – Aceración al oxígeno – Metalurgia de Cuchara – Colada Continua de planchones. Todas las coladas son inicialmente calmadas al aluminio durante el vaciado del convertidor en la cuchara. Posteriormente, el acero es llevado al horno cuchara para ajustar la composición y homogeneizar térmica y químicamente el acero.

Una vez completada esta etapa, la cuchara se desplaza a la estación de tratamiento, donde se realiza un agitado suave para flotar las inclusiones no metálicas. Al final del proceso, todas las coladas son tratadas con calcio para modificar la composición de las inclusiones y permitir una buena colabilidad. La máquina de colada continua tiene un distribuidor de 36 toneladas y alimenta dos líneas de planchones que pueden tener anchos variables entre 750 y 1650 mm y espesor de 200 mm. Una descripción más detallada de la planta ha sido presentada en trabajos anteriores. metodología de análisis. Se estudiaron tres muestras de diferentes proveedores, identificadas como A, B y C. La distribución granulométrica se llevó a cabo mediante tamizado (serie ASTM) utilizando las siguientes mallas: 18, 20, 35, 40, 60, 100 y 120.

22 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

acería composición química. En la figura 3 se presenta la composición química global de las 3 arenas. Se observa que la arena “A” es la que tiene menos contenido de cuarzo (SiO2) y mayor de óxido de cromo (Cr2O3) y de hierro (Fe2O3). Mientras que la arena “C” es justamente al revés mayor contenido de cuarzo y menor de cromita. La arena “B” presenta niveles de cuarzo y óxido de cromo intermedios respectos a las otras dos.

(%)

Se determinó además la composición química global de las arenas y de las fracciones finas mediante fluorescencia de rayos x (FRX). Por otro lado, con el objetivo de evaluar el comportamiento frente al sinterizado de las arenas se realizaron tres tipos de ensayos: v cup test a 1600 ºc durante 2 horas en atmósfera de aire. Para simular las condiciones de servicio, las arenas se colocaron en crisoles fabricados a partir una buza interna de cuchara, respetando la relación altura/diámetro de la misma.

Las arenas se colocaron completando la cavidad con un sobre nivel respecto a la superficie del crisol. Luego del tratamiento térmico, los crisoles se cortaron longitudinalmente para analizar el comportamiento de las arenas a las distintas temperaturas. v Resistencia a la compresión en frio[4]. Se conformaron probetas cilíndricas de 30 mm de diámetro por 30 mm de altura para las diferentes arenas de cromita mezcladas con una solución de PVC. Las probetas se dejaron secar a temperatura ambiente y luego se calcinaron a 1480ºC durante 2 horas. v Simulación condición de proceso. Para representar la condición térmica del proceso en la cuchara y determinar el grado de sinterización, se realizó un ensayo utilizando cubos de las mismas dimensiones que el utilizado en el cup test, pero pasantes. El objetivo es calentar la superficie de la arena aproximadamente a 1600°C por un determinado periodo de tiempo, luego liberar el fondo, medir cuanta arena cae y evaluar el espesor de la capa sinterizada. En la figura 1 se puede observar el dispositivo del ensayo.

Figura 3. Composición química global de las arenas.

Analizando la composición química de las fracciones granulométricas (figura 4), en todos los casos el cuarzo se concentra en las fracciones gruesas, pero en los finos (fondo) el cuarzo alcanza niveles de aproximadamente 20% para las muestras B y C, mientras que en la muestra A es bastante más bajo (6 %), por otro lado dicha arena presenta el porcentaje de óxido férrico más elevado, aproximadamente 30%.

Figura 1. Ensayo de simulación del comportamiento de la arena en la cuchara.

RESuLTADOS Distribución Granulométrica. La distribución granulométrica comparativa entre las 3 arenas en estudio se presenta en la figura 2, a partir de la cual se puede observar que la arena “A” contiene un porcentaje mayor (7%) de partículas de tamaño mayor a 0,85mm, pero también posee el mayor porcentaje de finos (47%). El 47% de la distribución granulométrica de la arena “B” lo constituyen partículas cuyo tamaño se encuentra dentro del rango 0,85-0,5 mm y tiene el menor porcentaje de finos. La arena de “C” contiene un 64% de partículas entre 0,25 y 0,5mm. < 0.25 mm 0.5 - 0.25 mm

% rango granulométrico

0.85 - 0.5 mm

Figura 4. Composición química de las fracciones granulométricas

> 0.85 mm

Figura 2. Distribución granulométrica comparativa entre las 3 arenas en estudio.

En estudios realizados por otros autores[4], se analizó el sistema mineral (cromo+cuarzo) y se infiere que cuando las arenas de cromita tienen un contenido de cuarzo por encima del 20%, sinterizan por formación de fase liquida, mientras que por el contrario, en caso en que el nivel de cuarzo sea bajo comienza a predominar el sinterizado en fase sólida. Por medio de este me23 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

acería canismo el grado de sinterizado se incrementa y las temperaturas de sinterizado bajan más de 200°C, iniciándose este proceso a 1100-1200°C, situación que generará una capa sinterizada de mayor espesor y por ende una mayor dificultad para el proceso de apertura.

El concepto antes mencionado podría tener repercusión de acuerdo al bajo contenido (6%) de cuarzo de los finos de la arena “A”, respecto a valores mayores a 20% de las arenas “B” y “C” y se potenciaría si le sumamos que dicha arena posee un 47 % de finos.

Separación entre la buza y la arena

Figura 8. Aspecto de la arena “B” después del ensayo a 1600ºC Grado de sinterización – cup test (1600ºc). En la figura 5 se presenta el aspecto de los crisoles previo y posterior al ensayo.

Se aprecia que hubo fusión parcial, burbujeo y generación de gases en las arenas “A” y “C”.

Figura 9. Aspecto de la interacción entre la arena C y la buza.

Figura 5. Aspecto de los crisoles antes y después del ensayo a 1600ºC. El corte longitudinal del crisol, revela un aspecto interno similar para las muestras “A” y “C” y ambas diferentes al de la arena “B” (figura 6).

La arena “C” presentó al igual que la muestra A, fusión y burbujeo, pero no se observó disolución de la buza en este caso (figura9). Solo se identificó adherencia química entre la arena y el crisol y presencia de partículas de arena sinterizada.

Resistencia mecánica. En la figura 10 se presentan las probetas ya conformadas y sinterizadas a 1480ºC, previas al ensayo de compresión. Las curvas de resultado revelan una notable diferencia entre la carga máxima alcanzada en la arena “A” y las demás, la muestra “C” es la que presentó menor resistencia a la rotura.

Figura 6. Corte longitudinal de los crisoles después de los ensayos a 1600ºC. La arena “A”, interactuó con el crisol, provocando corrosión y disolución del refractario de la buza, con zonas de hasta 0,5 mm de desgaste (figura 7). Se detectó arena fundida principalmente en la zona de contacto con las paredes del crisol, además de burbujas y partículas sinterizadas en el interior de la masa.

Partículas de arena sinterizadas Arena fundida

Figura 7. Interacción entre la buza y la arena “A”.

La arena “B” no presentó fusión, solamente sinterización y una leve contracción provocando la separación respecto a la pared de la buza (figura 8).

24 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

Figura 10. Curvas del ensayo de resistencia a la compresión para las tres arenas.

Simulación del comportamiento térmico de la arena en cuchara. Una vez calentado hasta 1600ºC el crisol en la zona superior, se mantuvo durante 20 minutos a dicha temperatura y luego se liberó el fondo dejando caer libremente la arena, para pesar la cantidad caída y determinar el porcentaje respecto a la masa inicial y medir la capa sinterizada que quedó adherida en la boca del crisol.

acería En la figura 11 se presenta un esquema de los resultados obtenidos. La arena “A” es la que presentó el mayor espesor de capa sinterizada (6,7 mm), prácticamente el doble de las arenas “B” (3 mm) y “C” (2,6 mm).

Figura 11. Esquema de los crisoles según los resultados del ensayo realizado.

DIScuSIÓN DE RESuLTADOS El sinterizado es un proceso de consolidación de partículas en polvo mediante un tratamiento térmico[5]. Las principales variables que influyen en el mecanismo de sinterización son la composición química y mineralógica del material, el tamaño y distribución de las partículas, la temperatura, tiempo y presión aplicada. Para el caso de las arenas en servicio todas estas variables quedan sujetas a las condiciones de proceso de cada colada y a la presión ferrostática dentro de la cuchara.

A partir de los resultados obtenidos en el ensayo cup test a 1600 C y relacionándolos con el ensayo de simulación y resistencia a la compresión, se puede inferir que la arena “A”, posiblemente forme en servicio, una capa fundida y sinterizada de mayor espesor que las arenas “B” y “C”, por otro lado debido a que la resistencia a la compresión medida fue 10 veces mayor, dicha capa presentaría mayor dificultad para la apertura franca de cuchara.

Una de las razones para la justificación de dicho comportamiento, es que la aparición de fase líquida en el sistema acelera marcadamente el proceso de sinterización, conduciendo a la densificación del material[6, 5]. Por otro lado el tamaño de partícula tiene una dependencia inversa con la velocidad de sinterizado para una temperatura y composición química fija. Cuando el tamaño de partícula es más fino se promueve un sinterizado más rápido y a menor temperatura[5]. En correspondencia con lo antes mencionado, la arena “A” es la que presentó mayor formación de fase líquida y porcentaje de finos.

Además la arena “A” presenta un rango de distribución de tamaños más amplio respecto de las arenas “B” y ”C” y el grado de compactación de la arena está determinado por la distribución de tamaños de partícula y la presión ferrostática. Una distribución de partículas más amplia genera mayor densidad de empaquetamiento ya que las partículas más pequeñas se ubican en los espacios que forman las partículas de mayor tamaño, esto promueve mayor velocidad de sinterizado. Finalmente la temperatura de proceso determina no solo la velocidad de sinterizado sino también el mecanismo del mismo (densificación o crecimiento de partícula).

La composición global de las arenas indica que presentan un mecanismo de sinterización en fase líquida (SiO2 mayor a 20 %), sin

embargo resulta interesante pensar que pasa localmente con los finos. El bajo contenido de cuarzo de los finos de la arena “A” (6%), podría promover además un mecanismo de sinterización en fase sólida en las partículas de dicha fracción granulométrica, aumentando probablemente el espesor final de la capa sinterizada de la arena, hecho que teóricamente no ocurriría con las arenas “B” y “C” porque el porcentaje de sílice es mayor a 20%.

Respecto a la correlación con la performance de las arenas en planta, si bien existen muchas variables que influyen sobre la apertura, en general el índice de apertura espontánea de las cucharas utilizando arena “A” fue menor que con las arenas “B” y “C”, que por otro lado fue el motivo que dio origen al presente estudio[9]. cONcLuSIONES Se llevó a cabo la caracterización granulométrica, química, mecánica y térmica de tres arenas de diferente procedencia, permitiendo evaluar las principales propiedades de estos materiales de sello de válvula.

A partir de los resultados obtenidos se pudo determinar el efecto de la composición química y la distribución granulométrica sobre el mecanismo de sinterización y a través de este, estimar las propiedades de la capa sinterizada en la buza de cuchara. Este hecho es muy importante debido a que de las características de dicha capa dependerá el grado de dificultad presente para lograr la apertura franca.

Los resultados fueron consistentes con los desempeños previos de cada arena estudiada y permitieron tomar las acciones adecuadas respecto a la especificación y selección del material con vistas a no perjudicar el índice de apertura espontánea de cuchara en máquina de colada continua.

REFERENcIAS Reporte interno PRO 06 008 – Instituto Argentino de Siderurgia, 2006.

[2] Reporte interno PRO 06 113 – Instituto Argentino de Siderurgia, 2006.

[3] Reporte interno PRO 07 354 – Instituto Argentino de Siderurgia, 2007.

[4] Salgado, Medina, Galliano, “Mechanism of no opening and performance of ladle seal sands”,16 Conferencia de Acería, IAS 2007.

[5] The Making, Shaping and Treating of Steel – Steelmaking and Refining Volume. The AISE Steel Foundation, 11 Edition, 665-669.

[6] Tomba, Martorello, Galliano, “Ladle Fillers Sand Evaluation”, 9 Brennial Worlwide Congress on Refractories, p 167-171.

[7 Garlick, Lucas, “The Effect of Sand Properties at High Temperature on Ladle Free Opening Performance”, 1990 Steelmaking Conference Proceeding, p 427-433.

[8] C. Vitlip, “Evaluation of ladle free open performance”, Iron and Steelmaker, July 1996, p 55-59.

[9] Reporte interno PRO 10-332 – Instituto Argentino de Siderurgia, 2010.

[1]

25 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

laminación

incremento de vida de pases en estante preformador y cortador en proceso de 4 hilos

1a. parte de 2

Rubén Méndez, Eduardo Gutiérrez, Fabio Fabozzi, Sergio Pilao, Rumualdo Servín, Mario Barrera Rubén Méndez Ramírez – Ternium Apodaca - rmendez@ternium.com.mx (1), Eduardo Gutiérrez – Ternium Apodaca – egutierr@ternium.com.mx (1) Fabio Augusto Fabozzi – Villares Rolls – fabio.fabozzi@villaresrolls.com (2), Sergio Pilao – Villares Rolls – Sergio.pilao@villaresrolls.com (2) Rumualdo Servín – FIME-UAdeC romualdoservinc@prodigy.net.mx (3), Mario Barrera – FIME-UAdeC mariobarrera@uadec.edu.mx (3) Ternium México, Apodaca Nuevo Leon, México, (2) Villares Rolls, Pindamonhangaba, SP, Brasil, (3) Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica –Universidad Autónoma de Coahuila, México

(1)

RESumEN

INTRODuccION

Los países en desarrollo tales como China, India y Brasil han provocado un incremento en la demanda de producción de acero, específicamente en la industria de la construcción civil, por lo que muchos proveedores de varillas y alambrón se han visto en la necesidad de realizar ajustes a sus procesos de producción para hacer que sus molinos de laminación sean más productivos y más eficientes.

Con el desarrollo de este trabajo se busca incrementar la disponibilidad del molino de laminación múltiple de Ternium Apodaca, es decir, alcanzar la de disminución los paros programados para cambio de pases así como una mejor estabilización del proceso de laminación dividida.

En el análisis se han identificado las áreas de mayor incidencia de cambio de pases y menor vida de rodillos. El análisis nos da como resultado que los castillos 13 y 14 en el calibre de 3/8” son las áreas referenciales para este trabajo.

Según el diseño de pases para calibre 3/8” 4 Hilos, en dichos castillos se encuentran los pases preformador (dog-bone), y el pase cortador (Slitter). Por lo tanto, se trabajó en buscar una calidad de rodillos que tenga mas resistencia al desgaste y que mantenga la misma resistencia a la fatiga térmica y tenacidad para poder trabajar con las condiciones operacionales del molino.

Se efectuaron pruebas con la calidad de rodillos High Speed Steel tipo VHSS20WR del fabricante Villares teniendo como resultado el incremento de la vida de pases que conlleva a mejorar en el consumo de rodillos y disminución de tiempo de paradas por cambio de pases.

Para alcanzar dicha mejora, se requirió un rediseño en los sistemas de enfriamiento (regaderas de enfriamiento, distribución, etc.) para obtener el mejor rendimiento de esta calidad de rodillos.

Otra de las ventajas al implementar esta mejora es que se extendió el tiempo de las campañas del calibre 3/8” disminuyendo la cantidad de cambios mensuales de calibre y dando mejor margen a la planeación estratégica de la producción.

Además de una mejora en la estabilización de proceso debido al incremento en la vida de los pases.

La industria acerera es una de las más importantes a nivel mundial ya que es proveedora de materia prima para una infinidad de industrias, entre las que destacan la automotriz, construcción, alimentaria, etc.

El mundo moderno está construido con la fortaleza del acero, cuyas características han permitido concretar las ideas arquitectónicas y las obras civiles más ambiciosas y complejas imaginadas por el hombre, el acero ofrece varias ventajas sobre otros materiales para la construcción, en principio por tener una mayor relación de resistencia y rigidez por unidad de volumen, además de ser un material homogéneo y que mantiene uniformidad de las propiedades mecánicas y físicas en el transcurso del tiempo, la varilla corrugada o varilla de refuerzo es el alma de toda estructura en la obra civil, sin este refuerzo el concreto prácticamente cede a los esfuerzos de toda obra en construcción.

La producción de varillas de refuerzo se lleva a cabo en molinos de laminación en caliente para productos no planos o productos largos, o mas comúnmente conocidos como molinos de varilla y alambrón, existen varios tipos de molinos de varilla y alambrón que utilizan sus propias técnicas de laminación, por lo cual el número de cajas de laminación o castillos de laminación puede variar dependiendo del tipo de molino[1}.

Uno de los métodos que permite aumentar la productividad es utilizando el molino de laminación dividida mejor conocido como Molino Multislitting.

El proceso de la tecnología de laminación dividida es aplicada en molino continuos y está disponible para la producción de dos o más hilos. Dependiendo de las instalaciones y del tipo de proceso de la planta esta puede ser adaptada como mínimo en los últimos 4 castillos de laminación en un molino continuo.

26 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

El proceso aporta los siguientes beneficios: 1) Un sustancial incremento en los índices de producción.

2) Reducción en los castillos de laminación vs. Laminación a un hilo.

3) Reducción de los costos de producción.

yACERO/AISTMÉXICO HIERRO MÉXICO yACERO/AIST HIERRO 2727

laminación El proceso de laminación dividida difiere del proceso convencional de rolado porque utiliza un diseño de pases y guiado especial, que tiene como función moldear y separar longitudinalmente la palanquilla rolada y dividirla en 2 o más hilos individuales para después rolarlo en las dimensiones del producto terminado.

Este proceso se puede alcanzar mediante lo siguiente: Reducir el billet convencional en los molinos de desbaste e intermedio para producir una sección transversal adecuada para laminarse en el pase preformador.

Precisar adecuadamente el guiado del material al pase formador, donde éste es reducido y moldeado simétricamente para obtener un material preformado (dog bone).

Después pasa a un pase cortador o “pase slit” que está diseñado para que fácilmente se pueda dividir en dos o más secciones en la salida de este pase se encuentra una guía especial que asegura una división adecuada de la palanquilla, para después entregarlo al castillo múltiple con hilos iguales en su área transversal.

El control de procesos es muy importante para una operación efectiva del molino de laminación dividida ya que es importante que los equipos estén en correcto orden.

Particularmente se debe prestar atención en las condiciones de lo molinos de laminación ya que en el rolado múltiple, la potencia disponible en los molinos acabadores es de gran importancia y debe estar bien calculada.

La sección del pase líder en la laminación dividida puede ser un cuadrado, un rectángulo o un redondo con una tolerancia muy exacta.

Esto requiere: • Correcto maquinado de los pases en los rodillos.

• Estricto control del gap para asegurar no tener sobrellenados.

• Correcta alineación de los rodillos, o bien, enfasamiento de rodillos • Un balanceo en los estantes suficiente para la carga • Buena calidad de rodillos que aseguran pases duraderos.

• Uniformidad de temperatura en el billet.

Figura 2.- Diseño de pases a cuatro hilos Los molinos que trabajan con el proceso de laminación dividida deben de contar con equipos auxiliares tales como formadores de ondas simples y múltiples, guías de rodajas, guía cortadoras y un estricto control del proceso constituido principalmente con el uso de PLC´s. En la figura 3, se muestra el esquema de configuración de estantes del molino multislitting de Ternium Apodaca, en donde se tiene instalados formadores de onda simples entre los estantes 10-11, 12-13 y 13-14, además de un formador de onda múltiple entre los estantes 14-15 y 15-16. También se tiene instalada una guía cortadora a la salida del estante 14 para asegurar el éxito en la separación de hilos.

En las figuras 1 y 2, se pueden observar la forma geométrica para los procesos de producción multislitting de 2 y 4 hilos.

Figura 3.- Configuración de estantes para un molino multislitting

ANALISIS E IDENTIFICACION DEL PROBLEMA Buscando un área de oportunidad para incrementar la disponibilidad de la planta se realizó un análisis considerando las frecuencias de paros por cambio de pase o estante en el molino laminador y como se puede observar en la Figura 4, la mayor frecuencia se tiene en los castillos 13 y 14.

Además, se delimita el problema en el rolado del calibre 3/8”, ya que demanda el 60% de la producción mensual.

Figura 1.- Diseño de pases a dos hilos 28 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

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29 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

laminación

Figura 4. % Mensual de Cambio de Pases (Mes Tipico)

Siendo más específicos, se realizó el mismo análisis de la justificación de los tiempos de paros en los castillos 13 y 14 del molino de laminación rolando varilla de 3/8”, observando que las principales causas son por cuestiones de cambios operativos por vida de los rodillos, es decir, cambio de pase por desgaste generado, esto se puede apreciar en la Figura 5.

Figura 6. MM consumidos por estante Otro tema importante es que al momento de maquinarse no perdiéramos vida útil de la tabla del rodillo al tener que cancelar pases debido al excesivo desgaste.

El cambio del pase tiene la finalidad de renovar el desgaste presentado en el pase del rodillo, para mantener las dimensiones correctas del material al laminarse en los rodillos preformador o “dog-bone” y el pase “slitter”, es decir, en los castillos 13 y 14 respectivamente.

Cualquier variación mínima en los castillos mencionados, repercute fuertemente para la repartición de los 4 hilos y la estabilidad operativa del molino laminador.

Figura 7. % pases recuperados DESARROLLO DE PRuEBAS Teniendo como objetivo la reducción de los cambios operativos en los pases “dogbone” y “slitter”, este trabajo se basó una serie de pruebas para cumplir con dicha meta.

El 1er. Paso fue hablar con los diferentes proveedores de rodillos para buscar una calidad de rodillo que tenga más resistencia al desgaste y que mantenga la misma resistencia a la fatiga térmica y tenacidad para poder trabajar con las condiciones operacionales del molino.

Figura 5. Pareto Motivo de Paros Programados Castillo 14.

Otro de los objetivos del proyecto era además de encontrar otro tipo de calidad de rodillos que disminuyera los paros de cambio de pases o estantes nos aportara un buen performance en el consumo de mm y los mm por re maquinada. En la figura 6 se puede observar el consumo promedio de mm mensual en un mes típico.

30 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

La selección y conservación en campo de los rodillos laminadores es crítico para este tipo de perfil que caracteriza el pase cortador (slitter), pase preformador (dog bone) Fig. 8, debido a sus crestas agudas y filosas, punto crucial para la estabilidad operativa. Durante las pruebas, se tuvo que realizar ajustes técnicos en el molino y en el taller de rodillos.

laminación Por otra parte en la operación se tuvo que realizar ajustes para lograr estandarizar el proceso multi-slitting, tales como las caracterísiticas físicas de los 4 hilos[2].

Innovation & Histor y Figura 8. Pase preformador y cortador.

SELEccIÓN DEL TIPO DE AcERO DE RODILLOS LAmINADORES Antecedentes Los rodillos son sometidos a grandes volúmenes de trabajo, además de extremas temperaturas, obviamente se necesita una gran resistencia a fracturas y fallas considerando que los rodillos son los insumos más caros en el proceso de laminación. Las propiedades mecánicas requeridas para los rodillos de laminación varían dependiendo de la etapa del proceso en la línea de rolado, mientras que inicialmente es la resistencia a las altas temperaturas y la tenacidad en general del material son las variables dominantes y posteriormente la resistencia al desgaste de abrasión se vuelve el factor más importante, el rendimiento aún no está bien definido ya que pueden influir varias factores: masa o longitud de la palanquilla en caliente producida por milímetros de material utilizado ó total de toneladas de producto procesado por conjunto de rodillos por campaña de laminación, la experiencia ha demostrado que el desgaste aumenta rápidamente después de producir una cantidad específica de acero laminado; de ahí que los cambios de rodillos deben hacerse después de cierta producción para evitar desgastes catastróficos[3].

A lo largo de la historia se han utilizado diferentes tipos de rodillos, las tres últimas generaciones las podemos clasificar de acuerdo al tipo de rodillo y proceso de producción, tal como se muestra en la Figura 9, en donde se establece que la primer generación fue cuando se utilizaron rodillos nodulares los cuales se producían por medio de un vaciado estático, posteriormente comenzaron a utilizarse los rodillos Indefinite Chill, los cuales se producen por medio del proceso de centrifugado, y actualmente se están desarrollando los rodillos High Speed Steel, los cuales también son producidos por medio del proceso de centrifugado.

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Figura 9. Desarrollo tecnológico de rodillos para laminación de productos largos.

31 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

laminación A lo largo de la historia los materiales de los rodillos de laminación han cambiado considerablemete, por lo que es lógico esperar cambios significativos en cuanto a sus propiedades microestructurales.

En la Figura 10 se puede observar las diferentes metalografías de los materiales antes mencionados, en donde tenemos que para los rodillos nodulares como su nombre lo indica está compuesta por una matriz bainítica conformada por nódulos de diferentes tamaños dependiendo de la aleación química, esto lo podemos observar en la Figura 10a), mientras que en la Figura 10b) se puede apreciar una matriz perlítica con pequeñas cantidades de grafito, variando también la cantidad dependiendo de los elementos de aleación, y por último en la Figura 10c) se observa la microestructura de una aleación High Speed Steel (Acero Alta Velocidad) en donde se puede observar una matriz de perlita muy fina y carburos de cromo distribuidos en la matriz de tal manera que hace al material mucho más resistente al desgaste.

NODA

NODB

C163

NODC

C167

NODD

C178

NODE a) Nodular

C183 b) Indefinite chill

En cuanto a las propiedades mecánicas, los materiales también han tenido cambios considerables, en donde una de las principales variables es la dureza, la cual influye directamente en el desgaste y por consecuencia en la vida operativa del rodillo, la Figura 11 nos muestra gráficamente los intervalos de dureza para los diferentes tipos de materiales, especificamente la Figura 11a) nos muestra la caída de dureza que presentan los rodillos nodulares y la Figura 11b) nos muestra la caída de dureza para los rodillos Indifinite Chill y High Speed Steel, el cual es la misma aunque los aleaciones químicas de los materiales son diferentes.

32 HIERRO y ACERO/AIST MÉXICO

Figura 11. Intervalo de dureza para capa dura del material.

Funcionalidad para la selección de Rodillos.

Dada la amplia gama de diferentes tipos de acero en el mercado de fabricantes de rodillos, se analizó las propiedades de cada tipo para seleccionar las óptimas características que requerimos para el trabajo en los pases “Dog-bone” y “Slitter”.

Existen varias problemáticas que sufre un juego de rodillos en cualquier tren laminador. Tales problemáticas se presentan dependiendo de las condiciones de laminado y al trabajo a la que está sometido, es decir, la posición en la que se encuentra en el tren. En la figura 12 se muestra el esquema de un típico tren de laminación indicando las principales problemáticas que se encuentran en los rodillos laminadores dependiendo al trabajo que se encuentra desempeñándose en el tren. Por ejemplo, en los castillos desbastadores se encuentra dada a las altas reducciones de áreas transversales,

Figura 10.

Microestructuras de diferentes tipos de materiales.

VHSS20WR c) high speed steel

las grandes áreas de contacto con el material caliente y las bajas velocidades tangenciales de rolado es típico encontrar choque térmico y presentarse fatiga térmica. Para los castillos acabadores, hablando en condiciones de rolado, son inversamente proporcionales a las desbastadores. En dichos rodillos se lamina a altas velocidades, bajas reducciones y poca área de contacto. La problemática es por ello, el desgaste abrasivo. Los castillos intermedios comparten ambas problemáticas moderadamente. El trabajo de rolado de los rodillos vs problemáticas se resumen la Figura 13.

laminación

1. Molino desbaste

[

Fatiga térmica Choque térmico

2. Molino intermedio

[

3. Molino acabador

[

[ ][ ][

]

Fatiga térmica Desgaste abrasivo

Desgaste abrasivo

Acero forjado Acero adamite Fierro vaciado nodular Baja dureza

] ] ]

Fierro vaciado nodular Alta dureza Fierro vaciado indefinido Baja dureza Fierro vaciado indefinido Alta dureza Fierro vaciado definido Acero alta velocidad

Figura 12. Diagrama Tren Laminador

Figura 13. Curva característica de Problemáticas en Rodillos en un Tren Laminador Bajo estas premisas, el mercado de los fabricantes de rodillos laminadores ofrece una amplia gama de materiales en la que cada uno reúne ciertas propiedades mecánicas. Algunos de estos materiales son el resultado de la investigación e innovación, ya que los aceros nodulares evolucionaron a aceros de alta velocidad como se vio en el tema anterior. En la tabla 1 se observa las propiedades mecánicas vs el tipo de acero. Reuniendo las características de los rodillos en los castillos, nótese que para rodillos en castillos desbastadores es recomendable aceros vaciados nodulares, mientras que para rodillos en acabadores: HSS. Concluyendo el análisis de selección de rodillos, se optó por realizar la prueba con rodillos de alta velocidad para los pases de “dog-bone” y “Slitter”.

Las ventajas del equipo CRMC de Lubricación Inteligente son: 1-. Monitoreo del flujo de Lubricante, aviso en caso de bloqueo de línea (no más calentamientos de equipos o baleros pegados).

2-. Se programa la cantidad de lubricante en cada punto de manera independiente (ahorro en el uso de lubricante y mayor limpieza de línea).

3-. La lubricación por computadora programa cuantas veces al día se lubrica cada punto.

4-. El acomodo de la línea es más eficiente ya que cada punto es independiente en cantidad y ciclo de aplicación de lubricación sin importar la secuencia de la línea.

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33 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

laminación Tabla 1.- Especificación y Propiedades de Rodillos Tipo Acero

Tenacidad

Resistencia a Fatiga Térmica

Resistencia a Desgaste

Acero Forjado

44444

44444

4

Acero Adamite

4444

4444

4

444

444

44

Fierro Vaciado Indefinido

44

444

444

Fierro Vaciado Definido

44

44

444

Acero Alta Velocidad

44

44

4444

Fierro Vaciado Nodular

1era Prueba Después de la selección del material para los rodillos laminadores en los castillos “dog-bone” y “slitter”, se maquinaron en el taller de rodillos y luego se montó en el tren de laminación. A continuación se muestran los resultados de su desempeño en la Tabla 2.

Tabla 2. Resultados Prueba #1 Castillo

Vida Palanquillas Promedio Histórico

Vida Palanquillas Prueba #1

Pases rescatados Estándar

Pases mm mm Rescatados Remaquinadas Remaquinadas después Promedio después Prueba de Prueba #1 Histórico #1

13 (Preformador)

400

520

7/7

5/7

5.2

4.8

14 (Cortador)

400

520

6/7

4/7

5.3

4.9

El aumento de vida de pases se incrementó 40% respecto al valor histórico promedio que se tenía con los rodillos de acero nodular.

Este es un incremento considerable, sin embargo, las condiciones de los rodillos después de rolar la primera prueba no fueron favorables. Se observó los pases de ambos castillos con la superficie quemada, (coloquialmente, piel de naranja). Esta superficie es típico al presentarse un problema de enfriamiento ineficiente durante el rolado. Otro punto que se observó fue el estado de las crestas del pase después de rolado. Éstas se observaban dañadas con quebraduras. Al remaquinarse en el taller de rodillos, no se alcanzó a limpiar los siete pases que contiene el rodillo; sólo se pudo rescatar 6 y 4 pases de los castillos 13 y 14 respectivamente.

En la figura 14 se puede observar las quebraduras en las crestas y el maquinado no alcanzó a limpiar la profanidad de las quebraduras. Cabe mencionar que se tuvo que emplear varias herramientas de corte para realizar esta tarea debido a las propiedades mecánicas que posee los rodillos de Acero de Alta Velocidad[4].

conclusiones y Plan de Acción Prueba 1.

Analizando los resultados obtenidos de la primer rolada con los rodillos de acero de alta velocidad, concluyamos lo siguiente: 1. La superficie del pase se encontró con material quemado, grietas y quebraduras en los pases, se concluye que durante el rolado tuvo un ineficiente enfriamiento. Acción: Rediseñar regaderas y dispositivos de enfriamiento.

2. Daños en Insertos del torno durante maquinado debido al cambio de dureza y tenacidad de los rodillos. Acción: Cambio en parámetros en el torneado.

Referencias.

[1] British Steel Corporation, Roll Pass Design, Gran Bretaña, 1979.

[2] Ternium México, Manual de prácticas operativas, Apodaca N.L México, 2012.

[3] S. Spuzic, Wear of hot rolling mill rolls: an overview, Departament of Metallurgy, University of South Australia, The Levels, SA 5095, Australia, 1994 [4] Villares Rolls, Manual de prácticas operativas, Pindamonhangaba S.P Brasil, 2012.

Figura 14. Castillo 14 después de Prueba 1 34 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO

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