HierroyAcero42

Vol. XI No. 42Abril - Junio 2010

EDITORIAL• Posco-México, pieza clave para la globalización de nuestra empresa

ACERÍA• Reformas en cucharas de acero

LAMINACIÓN• Medición de capa y control de producción de aceros de alta tecnología

CANACERO• Invertirá siderurgia 10 mil mdd en 5 años

ENTORNO DEL ACERO• Comportamiento fi nanciero de la industria del acero en México

SEMBLANZA• Historia de Grupo Posco• Posco cuatro décadas de retos y éxitos

PROCESOS Y USOS DEL ACERO• Comparación de la calidad de la predicción de la temperatura superfi cial de la barra de transferencia a la entrada del descascarador secundario usando sistemas lógicos-difusos tipo-2

2 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy

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RESPONSIBILITIES.

directorioCONSEJO DE ADMINISTRACIÓNValente Delgado González, AHMSA PresidentePorfi rio González Mier, GRUAS PMP VicepresidenteIgnacio Álvarez Elcoro, FIME, UANL SecretarioHéctor Morales González, ACEROTECA TesoreroFélix Cárdenas Villarreal, Consejo ConsultivoRafael González de la Peña, Consejo Consultivo

CONSEJO EDITORIALRamiro A. García Fuentes, GRUPO CAPSAMiguel A. Muñoz Ramírez, UNIVERSIDAD TECMILENIOIgnacio Álvarez Elcoro, FIME UANLGerardo Maximiliano Méndez, INSTITUTO TECNOLÓGICO DE N.L.Myrna Molina Reyna, AIST MÉXICO

INTEGRANTES DE COMITÉSIndustrial Acerías: Antonio Uribe, MELTER, Marco Herrera, TERNIUM Florentino Luna, TYPSSA Fernando Zapata, METALOIDES. 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

CONACYT, Programas Educativos y Becas: Rafael Colás FIME UANL, Alberto Pérez FIME UANL, Édgar García, FIME UANL.

Museo del Acero: Alberto Pérez, UANLComunicación Electrónica: Ovidio Molina, TERNIUMRelación AIST EU: Felipe Villarreal, MELTER, Relación CANACERO: Porfi rio González, GRUAS PMP Octavio Rodríguez, AMI GE

Promoción Membresía: Julio Muñoz SMS SIEMAG

PUBLICAMOS TUS ARTÍCULOSPublica 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 específi cos, así como una conclusión. Envía tus trabajos debidamente identifi cados y fi rmados a:

[email protected]@capsagpo.com

Revista Trimestral Abril-Junio del 2010. Editor Responsable: Myrna Soledad Molina Reyna. Número de Certifi cado de Reserva otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor: 04-2004-073014323400-102. Número de Certifi cado de Licitud de Título: 13029 Número de Certifi cado de Licitud de Contenido: 10602. Domicilio de la Publicación: Tampico No. 218, Col. Las Brisas, Monterrey, N.L. C.P. 64780. 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. Tampico No. 218, Col. Las Brisas , Monterrey, N.L. C.P. 64780. Tiraje: 1,500 ejemplares.


EDITORIAL• Posco-México, pieza clave para la globalización de nuestra empresa

ACERÍA• Reformas en cucharas de acero

LAMINACIÓN• Medición de capa y control de producción de aceros de alta tecnología

CANACERO• Invertirá siderurgia 10 mil mdd en 5 años

ENTORNO DEL ACERO• Comportamiento fi nanciero de la industria del acero en México

SEMBLANZA• Historia de Grupo Posco• Posco cuatro décadas de retos y éxitos

PROCESOS Y USOS DEL ACERO• Comparación de la calidad de la predicción de la

temperatura superfi cial de la barra de transferencia a la entrada del descascarador secundario usando sistemas lógicos-difusos tipo-2ín

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Vol. XI No. 42

Abril - Junio 2010

EDITORIAL

• Posco-México, pieza clave

para la globalización de nuestra empresa

ACERÍA

• Reformas en cucharas de acero

LAMINACIÓN

• Medición de capa y control de producción

de aceros de alta tecnología

CANACERO

• Invertirá siderurgia 10 mil mdd en 5 años

ENTORNO DEL ACERO

• Comportamiento fi nanciero

de la industria del acero en México

SEMBLANZA

• Historia de Grupo Posco

• Posco cuatro décadas de retos y éxitos

PROCESOS

Y USOS DEL ACERO

• Comparación de la calidad

de la predicción de la temperatura

superfi cial de la barra de transferencia

a la entrada del descascarador

secundario usando sistemas

lógicos-difusos tipo-2

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Posco-México, se establece en Altamira, Tamaulipas.

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editorialeditorial

México, siendo uno de los países más grandes en la producción de automóviles en el mundo, con una mano de obra califi cada y con una excelente ubicación —cerca de EUA y Sudamérica—, se convier-te en pieza clave para la globaliza-ción de POSCO, continuando así con la historia exitosa que inició hace más de 40 años en la Repú-blica de Corea del Sur.

POSCO México se establece en el puerto Industrial de Altamira, Tamaulipas, e inicia operaciones ofi cialmente en agosto del 2009 produciendo láminas de acero galvanizadas y galvaniladas (GI / GA) destinadas en su mayoría a la Industria Automotriz, espe-rando grandes resultados ya que se cuenta con tecnología global competitiva, además de tener las instalaciones más modernas en esta parte del mundo.

POSCO México contribuye al desarrollo económico de este país con la creación de empleos, desarrollo de tecnología y capaci-tando a trabajadores para ser más competitivos, sin olvidar la con-tribución que también hará a la comunidad participando en acti-vidades de ayuda convirtiéndose en un aliado social.

Siendo uno de los mejores pro-veedores en la producción de lá-minas de acero en el mundo estoy seguro que esta empresa llegará a ser líder en el desarrollo de la In-dustria Automotriz Mexicana, ya que abre una cadena de suminis-tros, producción, procesos y ven-tas en México, país emergente en esta industria.

Min Dong KimPresidente

POSCO-México, S.A. de C.V.

Pieza clave para la Globalización de nuestra empresa


acería

INTRODUCCIÓN:

El escenario de producción de la Acería de Siderar 2,4 MTn /año, hace que el acero producido en los converti-dores BOF, se transporte con un parque de 12 cucharas que recorren la metalurgia secundaria en un Horno Cu-chara (LF) y en una estación de tratamiento secundario (TS) para luego alcanzar el proceso fi nal de colado en la Colada Continua de Desbastes única máquina de SIDE-RAR.

El transporte de aproximadamente 7900 toneladas de acero día se realiza con 8 cucharas en servicio y 4 de re-serva, estas cucharas tienen una capacidad de 200 Tn, son del tipo de estructura metálica oblonga, su construc-ción está hecha con material ST 41, y sus dimensiones son 4400 mm de alto y 3800 mm. de diámetro máxi-mo.

Las cucharas cuentan con pisos inclinados realizados con refractarios de tipo monolítico, el sistema de izaje

Reformas en cucharas de acero

RESUMEN

A partir del año 1994, con el avance de las inversiones de SIDERAR se inicia un proceso de aumento de produc-ción en la Acería. Las cucharas de acero acompañaron este proceso productivo aumentando su capacidad de transporte desde las 180 Ton. de diseño hasta situarse en un promedio de 200 Ton. por colada.

Este aumento productivo modifi có los ciclos de traba-jo (cantidad y frecuencia de coladas-día), y esto trajo aparejado un deterioro de su carpintería metálica, un aumento de consumo de refractarios a causa de la de-formación de éstas y una serie de desgastes, producto de este nuevo escenario.

Este trabajo intenta explicitar todas las acciones de me-joras que se implementaron para acompañar este nivel de producción, siendo las mismas: 1- Estudio de evaluación de vida residual del parque de

cucharas en servicio.2- Cálculo y repotenciación de los aros de rigidización

de la zona de línea de escoria. 3- Mejora en los labios removibles, cambio de diseño

a un modelo tipo herradura fi ja con zona de recam-bio.

4- Refuerzo en labio superior con aro inserto.5- Instalación de cartelas de fi jación que vinculan el

refuerzo del labio superior con la rigidización de la línea de escoria.

6- Cartelas disipadoras de calor que permitieron redu-cir la temperatura en la línea de escoria de la cucha-ra.

7- Repotenciación de la estructura de la cuchara, para mejorar la contención y reducir la rotación de los muñones cuando la cuchara es sangrada y volcada.

Con estas acciones se consiguieron los siguientes be-nefi cios:a- Eliminar las variaciones en la posición de los bra-

zos de elevación que en algunas ocasiones NO permitía el izaje de la grúa de carga.

b- Aumentar la vida útil de los labios removibles.c- Aumentar la vida útil de las cucharas y de su re-

vestimiento refractario.d- Mejorar la seguridad en el manipuleo de este ele-

mento.e- Reducción de costos de mantenimiento por re-

ducción de consumos de bujes, muñones y la-bios removibles.

Las reformas en las cucharas de SIDERAR se están im-plementando a un ritmo de dos cucharas por ejercicio, actualmente se está modifi cando la quinta cuchara, esto permitió obtener una sustancial mejora en los costos y en la disponibilidad de este elemento.

Jaime Usart (1) Roberto Muñoz (1) Raúl Topolevsky (1) Walter Agnese (1) Jorge Alonso(1) Roberto Ares (1)

(1) SIDERAR S.A.I.C., P.O. Box 801, 2900, San Nicolás, Argentina.


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acería

es por brazos acoplados a muñones, poseen un sistema de agitado con 2 (dos) tapones porosos, a los cuales se les puede soplar argón por tres vías diferentes, el sistema de detección de escoria es del tipo EMLI y su válvula de control es lineal modelo LS90 de la marca Interstop.

Dado que la capacidad original de las cucharas de acero era de 180 Tn y el incremento de producción de la planta del año 1994 demandaba mayor capacidad, se realizaron una serie de acciones para garantizar el almacenamiento y transporte de mayor tonelaje de acero por cuchara, la extensión de la vida útil de todos los componentes que la conforman, y la operatividad de los mismos.

En este trabajo detallaremos las acciones implementa-das.

1- ESTUDIO DE LA FATIGA ACUMULADA

A los fi nes de realizar una evaluación de la aptitud de ser-vicio y estimación de la vida residual de cada cuchara de acero, se contrató una empresa especializada, para que llevara adelante un estudio que permitiera por una parte defi nir las causas de las deformaciones observadas en las cucharas, en los muñones y en la carcasa sobre la línea de escoria, determinar el grado de daño acumulado en ser-vicio por el material de las cucharas y estimar la velocidad de acumulación del daño en los puntos críticos de estos componentes.

Para la realización del estudio se utilizó el procedimiento denominado Análisis Crítico de Ingeniería, que se basa en el análisis mecánico de los defectos, considerando la mi-croestructura del material, las condiciones de servicio, la geometría del defecto y el componente, y las condiciones y probabilidades de fallas. Estos estudios tuvieron como objetivos:

1- Identifi car el estado tensional de origen térmico y mecánico.2- Establecer la posible evolución de defectos ya creados.3- Determinar la probabilidad de fallas prematuras.4- Establecer las posibles soluciones y procedimientos de reparación.

Para ello se realizaron las siguientes actividades: recolec-ción de datos técnicos, revisión de antecedentes, historial de fallas y eventos, obtención de réplicas metalográfi cas sobre 22 cucharas de acero, evaluación de dureza del material en distintas zonas de las cucharas y para aque-llas cucharas que habían tenido fi ltraciones de acero en el piso se tomaron muestras del fondo para realizar análisis químico por espectroscopia de chispa.

Para poder determinar cómo se comporta el material de la estructura de las cucharas, que está sometido al efecto de altas temperaturas y tensiones cíclicas originadas en los gradientes térmicos y cargas mecánicas, se realizó un modelado computacional de las temperaturas y los es-fuerzos en el cuerpo de la cuchara, durante las distintas


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acería

fases de la operación de la misma. Para defi nir las condi-ciones de borde o límites del estudio, se utilizaron datos de seguimientos con termografías durante los procesos de colado, agitado y vuelco.

La geometría de la cuchara se modeló en el preproce-sador gráfi co del programa de cálculo, se realizó la dis-cretización de la región necesaria para la realización del análisis de tensiones mediante el método de elementos fi nitos. Se realizó un modelado más detallado de las re-giones más críticas, especialmente alrededor de los mu-ñones.

A continuación se ilustra un diagrama de estados de ten-siones y deformaciones de la cuchara y sus muñones la-terales, en posición vertical, llena a su máxima capacidad de carga de acero líquido 200 ton. Diagramas de tensiones Figura N° 1Diagrama de deformaciones Figura N° 2

Figura 1: Tensión equivalente en la cara exterior de la cuchara con carga máxima y anillos de refuerzo con sus dimensiones originales.

Figura 2: Vista supe-rior ilustrando la geo-metría deformada de la cuchara con carga máxima y anillos de refuerzo con sus di-mensiones originales


acería

2- CONCLUSIONES

1- Actualmente la temperatura exterior en la carcasa de las cucharas varía entre 250°C y 450°C, lo que su-pera en algunos casos el valor límite de trabajo del material ST 41, que es de 350 °C .

2- Las deformaciones en los muñones (corrimientos de hasta 40 mm hacia adentro) principal difi cultad origi-nada en los efectos de cargas a altas temperaturas, están relacionadas con la geometría no asimétrica de las cucharas (sección ovalada).

3- Las fi ltraciones y grietas en el refractario en la parte plana en la región de los muñones están relaciona-das con los cambios de curvaturas de la pared de las cucharas.

4- El daño acumulado en el servicio por el material de todas las cucharas es muy pequeño, por lo que el au-mento de la temperatura de las paredes originada en el reemplazo del material refractario aún no ha sido sufi ciente para generar una velocidad de acumula-ción de daño detectable en los puntos críticos de estos componentes.

5- No se predicen tendencias a la fi suración en ZAC, por lo que se podrá continuar con los procedimien-tos de reparación habituales.

3- RECOMENDACIONES

1- La solución más viable es reducir las deformaciones y desplazamientos radiales de la pared de las cucha-ras en la zona de los muñones, duplicando aproxi-madamente la rigidez de los anillos de refuerzo.

2- Se recomienda realizar extracción de réplicas meta-lográfi cas en las zonas críticas (mayores tensiones y temperaturas) en un plazo de cinco años.

4- REFUERZOS ESTRUCTURALES EN LA LÍNEA DE ESCORIA DE LAS CUCHARAS

Para alcanzar una capacidad de 200 toneladas en las cu-charas se realizaron modifi caciones dimensionales en la misma que implicaron entre otras acciones la extensión de su parte superior colocando un anillo de 300 mm de alto, inserto en el labio superior. Esto automáticamente produjo un desplazamiento de la línea de escoria de la cuchara y por lo tanto la zona reforzada a tal fi n en los di-seños originales quedó desplazada y los refuerzos per-dieron efectividad.

Esto originó que el efecto balde que produce la sobrecar-ga térmica en el recipiente cuando es izado se agravara, permitiendo deformaciones importantes en la carpintería metálica que a su vez comprometían la vida útil del reves-

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timiento interior de material refractario. Figura N° 3 En defi nitiva, el he-cho de que durante los izajes, la distan-cia entre muñones se aproxime y la distancia entre ex-tremos de vuelco se aleje, permitió defi nir un paráme-tro de caracteriza-ción del grado de deformación de la cuchara.

ÍNDICE DE OVALIZACIÓN.A los fi nes de cuantifi car este planteo, la ilustración si-guiente muestra un esquema de la cuchara donde se re-saltan las zonas de refuerzo (líneas rojas) y los puntos de referencia para evaluar la deformación. Figura N° 4

En el modelo discreto se comparan las deformaciones de la zona de refuerzos entre una cuchara de capacidad ampliada a 200 Tn pero con refuerzos de diseño original y una cuchara con capacidad de 200 Tn con refuerzos modifi cados. En función de la sobrecarga por la nueva capacidad de trabajo de 200 Tn y por el aumento de fre-cuencia en sus ciclos operativos, el daño remanente ob-servado en las cucharas fue una reducción de la distancia entre los puntos A-A’ y un aumento de la distancia entre los puntos B-B’.

Figura N° 4

Esta modelización permitió realizar los cálculos de las dimen-siones y montaje de los nuevos refuerzos. Los resultados determina-ron la necesidad de duplicar la rigidización para lo cual se proce-dió a colocar en el aro superior otro anillo de

refuerzo inmediato al existente e insertar un tercer anillo de refuerzo y contención en la zona del labio superior.

Para esta implementación se realizó una reforma perso-nalizada de cada cuchara, esto consistía en realizar un relevamiento topográfi co en frío de la zona superior de la misma, evaluar las deformaciones y llevar la cuchara a condiciones de planos, calcular los aros de refuerzos, construir los mismos y montar de acuerdo con el releva-miento topográfi co. En las fi guras 5 y 6 se pueden obser-var detalles de las reformas estructurales de las cucharas de acero, en la zona de línea de escoria (fi gura 5), y en el labio removible (fi gura 6).

Figura N° 5

Figura N° 6

En las gráfi cas anteriores se puede observar que además de las reformas es-tructurales para evitar deforma-ciones, se de-cidió modifi car la forma y can-tidad de piezas que originalmente constituían el labio intercambiable de la cuchara, originalmente la cuchara llevaba un conjunto de 8 piezas, pasando luego de la reforma a un conjunto de 4 piezas.Estas piezas al ser montadas se transforman en dos con-juntos, debido a que se sueldan rígidamente las posicio-nes B,C,D quedando en forma de herradura y la pieza A de la zona de vuelco actúa como labio de sacrifi cio, sien-do ésta la única parte intercambiable a lo largo de la cam-paña de la cuchara. Figura N° 6

Modelo Combinación de cargas

Desplaza-mientoB-B´ = U

Desplaza-miento ¨A – A¨ = V

Índice de Ovalización U-V

Diseño Con temperatura 36,01 mm. -14, 29 mm. 51,2 mm.

Modelo reforzado Con temperatura 4,80 mm. -5,56 10,36

Refuerzo en labio superior

Nuevo refuerzo Línea escoria

Refuerzo original

Figura N° 3


acería

Esta reforma contribuyó a mejorar la contención y rigidi-zación de la parte superior de la cuchara. Con este tipo de labio se extendió la campaña de recambio a 1200 coladas en la zona de la herradura y a 180 coladas la zona de sa-crifi cio, cuando el modelo original de ocho piezas reque-ría de cambios parciales durante las reparaciones de las líneas de escoria de las cucharas, es decir cada 160 a 180 coladas. Con la reforma de los refuerzos se obtuvieron los siguien-tes diagramas de tensiones y deformaciones.

Figura 7 : Tensión equivalente en la cara exterior de la cuchara con carga máxima y anillos de refuerzo de espesor duplicado.

Figura 8: Vista superior ilus-trando la geometría deforma-da de la cuchara con carga máxima y anillos de refuerzo de espesor duplicado.

5- TENSIONES Y DEFORMACIONES EN POSICIÓN DE VUELCO

Análisis complementarios, permitieron verifi car que los máximos esfuerzos que soporta la cuchara se producen durante el vuelco de la misma, permitiendo esto la peli-grosa rotación de los muñones en sentido perpendicular. Este defecto en las cucharas NO reformadas generaba serios inconvenientes y hasta incidentes de seguridad, dado que una vez que la cuchara se llenaba con acero a altas temperaturas, se deformaba la zona de los muñones por debilitación de esta zona, permitiendo la rotación de

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acería

los mismos, lo que generaba un desplazamiento de los brazos de izaje, haciendo imposible la toma de la cuchara por los ganchos de la grúa, en algunas oportunidades se enganchaba de un solo brazo originando incidentes que afectaban a la seguridad de las personas y de los equi-pos.La Figura N° 9 muestra las tensiones y la Figura N° 10 muestra las deformaciones de la zona de los muñones en el momento de vaciado de la cuchara, para cucharas de diseño originales. En cambio la fi gura N° 11 muestra las deformaciones que se producen en una cuchara reforma-da con nuevos refuerzos.

Figura 9 : Tensión equivalente en la cara exterior de la cuchara durante el vacia-do de escoria con anillos de refuerzo con sus dimensiones originales.

En la Figura 12 se observa el armado de una cuchara en los talleres de la acería durante el montaje de los aros de refuerzo y en particular el ensamble con las nervaduras de rigidización. Estas nervaduras en principio fueron pen-sadas para vincular el aro de refuerzo original o existente con el nuevo aro de refuerzo y el anillo agregado en el la-

bio superior. Luego con la utilización de las cucharas se comprobó que estas nervaduras tenían una prestación adicional como aletas disipadoras de calor, las cuales contribuyeron a disminuir la temperatura en dicha zona de la cuchara. En la fi gura se muestra en detalle el nuevo labio removible, la parte superior de la cuchara donde se aprecia el aro de refuerzo en la zona del labio de la cuchara, las nervaduras de fi jación y el aro intercalado (doble rigidización) de la lí-nea de escoria.

6- EVALUACIÓN TERMOGRÁFICA A los efectos de tener un seguimiento de las temperaturas de trabajo de las cucharas, debido a los periódicos cam-bios de materiales refractarios y teniendo en cuenta que las temperaturas actuales superan los 350°C permitidos por el material ST 41, se decidió generar una actividad de mantenimiento predictivo con seguimientos termográfi -cos de las cucharas, estudiando las temperaturas de las distintas zonas de la misma, teniendo en cuenta distintas vidas de refractario, y cada uno de los principales momen-tos del proceso, llenado en convertidores, calentamiento en Horno Cuchara, y vuelco para vaciado luego del cola-do en colada continua. Los defectos reportados por problemas de temperatura incluyen deformaciones de la cuchara en diferentes zo-nas, particularmente en la zona de los muñones, desgas-te del labio de descarga, abarrilamiento sobre la línea de escoria, deformación y aparición de fi suras en el fondo de la cuchara.Un aspecto particular que posiblemente afecte los esta-dos tensionales en las paredes de las cucharas está defi -nido por las tensiones circunferenciales o de suncho del material refractario debido a su dilatación térmica. Por lo tanto se espera que el material de las cucharas esté so-metido a daños por Creep o termofl uencia. Éstos son los principales mecanismos de fallas de componentes metá-licos sometidos a la acción simultánea de esfuerzos me-cánicos y temperaturas. Este seguimiento permite obtener con detalle las tempe-raturas de la carcasa, evaluar los esfuerzos generados en la misma por los ciclos térmicos, y realizar un seguimiento durante la campaña para ver cómo evoluciona con el des-gaste del revestimiento de refractario.En estas visiones termográfi cas se pueden apreciar la

Nervaduras

Figura 12

Refuerzo labio sup.

Refuerzo línea escoria nuevo

Refuerzo línea escoria original

Figura 10: Geometría deformada du-rante el vaciado de escoria con ani-llos de refuerzo con sus dimensiones originales.

Figura 11: Geometría deformada du-rante el vaciado de escoria con anillos de refuerzo de espesor duplicado.


reducción de temperatura en la zona de línea de escoria, fundamentalmente en el área de las nervaduras disipado-ras, y ver el aumento de temperatura de la carcasa metáli-ca debajo del aro de refuerzo superior. Estas muestras termográfi cas comparan la situación en-tre dos cucharas en igual momento de extensión de cam-paña, una de ellas sin modifi caciones en los refuerzos, la otra con todas las mejoras implementadas; se puede ob-servar la diferencia de temperatura exterior de la cuchara fundamentalmente en la línea de escoria.

También se observa el efecto cajón que realiza el brazo de la cuchara en la zona de sujeción de muñones, impi-diendo la normal ventilación de la zona y su extracción de calor, siendo este punto mucho más crítico que otras áreas de las cucharas.

Este ciclo de reformas de las cucha-ras de acero SIDERAR, iniciado en agosto del año 2000 con la cu-chara N° 17, nos permitió ir optimizan-

do los modelos matemáticos y los cálculos de diseños, en esta dirección las cucharas N° 20 y N° 21, fueron me-joradas aumentando la cantidad de nervaduras; esto se decidió al comprobar un benefi cio adicional de disipación que no se había tenido en cuenta en análisis previos.

Durante el ejercicio 2002-2003 se modifi caron las cu-charas N° 2 y N° 11, y en el ejercicio económico actual hemos previsto continuar las modifi caciones en dos cu-charas más, actualmente estamos en proceso de modifi -cación de la cuchara N° 15.

7- RESULTADOS ALCANZADOS 1- Defi nición del índice de ovalización, indicador que nos

permite monitorear y califi car el estado de deformación de cada cuchara.

2- El uso de doble rigidización en los refuerzos anulares, per-mitió reducir la ovalización de las cucharas un 40%.

3- La inserción del aro anular de refuerzo en el labio supe-rior y su vinculación a través de nervadura con los aros de refuerzos de la línea de escoria permitió reducir la ovaliza-cion un 80%.

4- La inserción de los aros de rigidización mejoró las defor-maciones estructurales de las cucharas, a costa de des-mejorar la disipación térmica en la zona de los muñones.

5- Que las nervaduras colocadas entre los anillos de refuer-zos anulares permiten rigidizar y además disipar mayor cantidad de calor en la línea de escoria.

6- Los resultados de los modelos computacionales fueron verifi cados y concuerdan con los valores determinados experimentalmente.

7- La reforma en las placas de los labios de la cuchara, trajo dos grandes benefi cios, uno la rigidizacion de la boca de la cuchara y el segundo la disminución de consumos de estas placas.

A continuación se muestra una cuchara reformada ope-rando en la zona del horno cuchara.

Referencias:1- Análisis estructural cucharas acerías de SIDERAR, Sánchez Sarmiento, KB

Ing, José Otegui GIE, Topolesky Raúl, Usart Jaime, Agnese Walter, Muñoz Roberto. 11 ENERO 2001

2- Evaluación actitud de servicio y estimación de vida residual de cucharas. José Luis Otegui GIE. 25 JUNIO 2000

3- Estudio En-Sheng Chen, “Termomecanical evaluation of SIDERAR ladle” Final Report 17 DICIEMBRE 1998

acería

Uno de los pre-requisitos esenciales para cumplir con el requerimiento de alta calidad para producciones de alta velocidad como lo son los procesos continuos en la indus-tria del acero es usar nuevos métodos de medición y controladores para la produc-ción de laminación en caliente y fríos.

La generación de resultados de medición se vuelven más confi ables debido al au-mento de la información recabada al incre-mentar la velocidad en las mediciones.Esto asegura un alto nivel de estabilidad de las lecturas y garantiza una inspección y control continuo. Este artículo se enfoca en mediciones de capa y sus controladores.

1 Introducción.

El acabado de superfi cie es ahora un tema de gran importancia en muchos campos de aplicación tecnológica, incluyendo, la industria automotriz, aplicaciones para los hogares, construcción e industrias de em-balaje. Procesos continuos de generación de capas como, por ejemplo, el galvani-zado por inmersión, la creación de hoja de metal (foil) y la generación de capa de pintura sobre el acero y lámina de aluminio pueden producir superfi cies que mejoran signifi cativamente las características de aplicación y la resistencia a la corrosión en láminas. La responsabilidad de la industria manufacturera ha crecido inmensamente con la creciente demanda en cuanto a la calidad de la capa. El aumento en cuanto a la calidad y el achorro de materia prima de-manda una máxima precisión y una fi abili-dad de operación del equipo de medición.


Medición de Capa y Control de Producción de aceros

de Alta Tecnología

laminación

2 Tecnología de Medición de Capa IMS.Varios sistemas son usados para medir la capa (Fig. 1.). Cada uno es usado dependiendo del tipo de material de la capa y el espesor del recubrimiento o en base al peso del recubrimiento.• Sistema infrarrojo es usado para medir aceites y ceras.• Sistema ultravioleta visible son usados para medir hu-

medad y película seca delgada de recubrimiento.• Sistema de rayos X, son usados para medir capas metá-

licas.• Sistema de medición con isótopo radiactivo, son usa-

dos para medir capa humedad, capa seca de pintura y capa metálica.

Fig. 1. Proceso de medición para diferentes recubrimientos y capas de aceites. 3.- Galvanizado por Inmersión.Fig. 2. Muestra la confi guración de la línea de galvanizado con su sistema de medición correspondiente.

Fig. 2 Confi gura de línea de galvanizado por inmersión.Medición de CapaEl espesor de capa de zinc es medido directamente sobre el baño de zinc (medición de punto caliente) y en la sección de tratamiento posterior (medición de punto frío).

Rainer Fackert, IMS Messsysteme GmbH

laminación


Medición de Punto Caliente.La medición ocurre a espaldas del baño de zinc a tem-peraturas cerca de los 400°C. Un cabezal de medición de dispersión es empotrado entre el fondo y en la parte superior de la lámina en movimiento, la estructura de me-dición es enfriada por agua. De este modo el espesor de capa de cada lado de la lámina es medido en el centro del mismo.Dos cámaras de ionización son alojadas en cada cabezal de medición de dispersión. Con esto los errores de medi-ción pueden ser rastreados para cambiar la posición de la lámina y compensar la variación correlacionando las dos señales de los recolectores de datos.

Medición de Punto Frío.La confi guración y estructura de los cabezales de me-dición corresponde a la medición del punto caliente. La medición es efectuada en el fondo y las partes superiores de la lámina con una estructura de medición de oscilación o con dos travesaños. Esta confi guración permite que el perfi l de capa sea medido sobre el ancho de la lámina.

Cuatro cámaras de ionización de medición de espectro miden el material galvanizado. Mediante la correlación de las señales de medición individual, la cantidad de zinc contenida en el hierro puede ser determinada.

3.1 Mediciones Principales y Factores Físicos de Infl uencia.

Efecto de la disper-sión de ondaDurante la radiación sobre el material con iones, una radiación secundaria se disper-sa en dirección de la fuente de radiación. Partículas de radiación Beta de radiación de Rayo X fl uorescente es usado para grabar el espesor del recu-brimiento con la apli-cación de técnicas de medición. (Fig. 3 ).

Radiación Beta.

Si rayos Beta golpean la pieza de trabajo, una cierta can-tidad puede ser dispersada. La cantidad de partículas betas que son dispersadas esencialmente dependen del número atómico del material.

Fig. 3: Efecto de dispersión


laminación

Radiación Fluorescente de Rayos X.La radiación fl uorescente de rayos X ocurre como radia-ción secundaria cuando el haz de rayos X de alta intensi-dad golpea la pieza de trabajo. Las longitudes de onda y energía de la emisión secundaria serán características de qué tanto fue recubierta la pieza de trabajo.

Mediciones Principales.Uno o más cabezales de medición son requeridos para la medición radiométrica de espesor de capa. Los cabe-zales son hechos de una fuente de radiación iónica (Tubo Rayos X o isótopo) y un detector (cámara de ionización). Si la base y el número atómico de la capa son diferentes a la intensidad de la dispersión, fl uctúa entre dos valores límite: el comportamiento de la dispersión del material base y del material que cubre.

1.- Proceso de Emisión. (Fig. 4)El cabezal de medición dispone de una base de datos de referencia a las bandas de energía de capas relevantes de materiales. Capas delgadas crean baja intensidad y capas gruesas crean altas intensidades.

2.- Proceso de Absorción. (Fig. 5)El proceso de Absorción usa la energía de bandas que es característica del material base. Capas delgadas crean al-tas intensidades y capas gruesas crea bajas intensidades.

3.2 Diseño mecánico para el sistema de medición de capa.

IMS utiliza tres variantes de sistemas de medición para capas metálicas.

3.2.1 Sistema de Medición Frío1. Travesaños, para mediciones en S-Roller (Fig. 6) Ventajas: constantes mediciones de la posición del

objeto)2. O-Estructura (Fig. 7) Ventajas: simple aprovechamiento de espacio de

instalación a través de construcciones compactas.3. C-Estructura (Fig. 8) Ventajas: Buena accesibilidad para mantenimiento

de los componentes.

Fig. 7: Diseño Mecánico de O-Estruc-tura.

Fig. 8: Diseño Mecánico de C-Estruc-tura

3.2.2 Sistema de medición en frío.1. C-Estructura (Fig. 9) Ventaja: Punto de Medición cerca de la cuchilla de

aire.

3.3 Control de Zinc Las más im-portantes exi-gencias en el proceso de galvanizado por inmersión en caliente son;

1-. La uniformidad en capa, (mejora el espesor del pro-ducto terminado)

2-. Reducción de la tolerancia de espesor de capa (redu-ciendo el consumo de zinc)

3-. Una excelente calidad en la superfi cie. Los medidores de capa han ido mejorando en general pero la rápida y exacta adaptación de modelos probó ser el cuello de botella en los sistemas de control. Los nuevos sistemas de control desarrollados por IMS vence el problema de estos modelos con controles de úl-tima tecnología y mejora los resultados de operación.

4 Tecnología de pintado Comenzando con una lamina rolada en frío, la línea de re-cubrimiento de lámina da un producto con una cubierta semiterminada en sólo unos cuantos minutos.

Fig. 6: Diseño Mecánico de Travesaño.

Fig. 4 Procesos de Emisión Fig. 5 Procesos de Absorción

laminación


Básicamente toda lámina de acero o de aluminio con ter-minación metálica puede ser usada como material base. Materiales orgánicos para recubrimientos son del tipo de pinturas termoplásticos y termofi jos, en esta forma de dispersa o distribuye tan bien como una película termo-plástica.El término “Recubrimiento de Rollos” (coil coating) des-cribe la aplicación de recubrimientos orgánicos protec-tores sobre láminas de metal (rollos pintados) y en líneas de tratamiento. En este proceso la lámina es limpiada y recubierta con una capa intermedia de un material no-metálico. El recubrimiento (primer) es aplicado en forma de líquido o sólido en una o más películas y por último es horneado. Esto puede ser seguido de otros tratamientos como el pintado.4.1 Línea de recubrimiento de lámina.Los indicadores de espesor están nuevamente instalados de la entrada del material y enfrente y por abajo del fi nal de la lámina. Un indicador base es usado para determinar la dispersión de partículas características del material. En la sección de pre-tratamiento nuestro inspector óptico de medición de recubierto IMSpect es usado para medir el recubrimiento sobre el material base o “primer”. Este “primer” es usado para aportar adhesión a la capa de pintura hacia el material base. Detrás del indicador IMS-pect llega la primera capa de pintura, donde la primera capa es medida primero en húmedo y después de pasar por el horno de secado, se mide en seco. En la segunda capa de pintura (que es la capa fi nal) es nuevamente medida en húmedo y en seco. En la sección de salida el color puede ser medido y deter-minado, nuevamente con un sistema IMSpect. Un medidor para laboratorio se entrega también con el sistema de medición completo, así que la certeza en la absorción y los factores de corrección pueden ser deter-minados.4.2 Recubrimiento de lámina.La Fig. 10 muestra una perspectiva de la medición de pin-tura usando un isótopo y espectroscopio UV. En términos generales el espectroscopio de UV es utilizado para ca-pas extremadamente delgadas, mientras que técnicas de medición con el isótopo son ideales para capas medianas y gruesas. Cabezal de medición UV-VIS Fig. 11.

IsotopKr 85

IMSpectUV-Spectroscopy

Coating material Water soluble lacquer and con-taining solvent

Water soluble lacquer and containing solvent

Layer thickness Lacquer till 60 µm Pre-treatment till 30 mg/m2 Primer tll 10µm

Size of measuring area 90 mm 10 mm

Distance measuring head to material

20 mm 100 mm

Measuring time constante

200 ms 1 s

Fig. 10 Medición de capa en lámina


laminación

Fig. 11 Cabezal de Medición UV espectrómetro IMSpect

4.3 Control de Resulta-dos.Fig. 12 Muestra la desviación de la capa de pintura prove-niente del valor objetivo con y sin control. La línea roja muestra la desviación con

control y la línea azul la desviación sin control. Juntas con la instalación de un nuevo sistema de espesor de capa y sus controladores, el cliente puede salvar un total de 10% del costo de pintura por año. Esto signifi ca un retorno de inversión de cerca de 12 meses al cliente.

Conclusión.

El sistema de medición de alta tecnología es una solución para el campo tecnológico de recubrimientos. Estos equipos han sido desarrollados específi camente para líneas de recubrimientos con la fi nalidad de obtener una alta fi abilidad de operación y la eliminación de erro-res. La alta exactitud de las mediciones y la reducción de tiem-pos de respuesta han sido logrados mediante el uso de la más moderna tecnología de Rayos-X, detectores rápidos, aunado al desarrollo de nueva tecnología de proceso de cómputo. Sistemas como éstos son absolutamente esenciales para producir con alta calidad en líneas de recubiertos.Una inversión continua en la investigación y desarrollo ha contribuido a un constante mejoramiento en las capaci-dades de realización del producto que se describió.El complemento de calidad y rentabilidad para dar so-lución a los requerimientos individuales del cliente es la meta de IMS.

Siendo un proveedor líder de cilindros de hierro y acero por fundición centrifugada y estática y cilindros forjados de alta calidad, damos servicio a más de 200 clientes en 40 países.Innovar es una prioridad para BRC y nuestros clientes se benefician del embalaje reciclable de acero, del rastreo en línea de la producción y de nuestro nuevo sistema de iroll. Con un equipo de expertos Europeos y oficinas regionales estratégicamente localizadas alrededor del mundo, aseguramos el mejor soporte técnico de nuestra industria.

UNMUNDO

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www.brchina.comEn México: [email protected]+52 81 8357 2288

Fig.12 Control de resultados

IMS responde al cambio, los medidores de espesor de recubiertos. IMS incrementan la exactitud de laslecturas y mantienen un espesor uniforme. Al ofrecer velocidades de medición de tan solo 10 milisegundos, los medidores IMS incrementan el control del espesor y disminuyen la cantidad de residuos con la modulaciónsincronizada de la cuchilla de aire de nuestro sistema de control de ciclo cerrado.

Los medidores sin contacto IMS incrementan al máximo la uniformidad y la economía, al ofrecer –

• Niveles de recubrimiento óptimos• Tiempo más corto para cambios de tipo de recubrimiento• Tecnologías de medición mediante rayos X, dispositivos infrarrojos y ópticos (IMSpect)• Adquisición continua de datos sin contacto

Los medidores de servicio pesado IMS han sido fabricados para entornos de laminación severos y ofrecenmediciones exactas y repetidas de –

Los medidores IMS han sido utilizados durante muchos años en la industria automotriz, de aparatos eléctricos,en la construcción y el empaquetado en Europa. Los medidores ópticos y de rayos X IMS son hoy los primerosdisponibles en Norteamérica listos para cumplir con los estrictos requisitos y altas tolerancias que requieren nuestros clientes en los Estados Unidos y México.

Los acabados actuales de alta calidad y rendimientoexigen una mayor precisión en la capa de recubrimiento.

• Zinc• Zinc/aluminio• Zinc/níquel• Zinc/hierro

• Estaño• Aluminio• Cromo

• Cera• Lacas• Pinturas• Pre- y post-tratamientos

Capas metálicas Capas orgánicas

Aceroteca México, S.A. de C.V.Calle Oriente 4 No. 2990 int.2 Parque Industrial la Puerta

Santa Catarina, N.L. C.P. 66350Teléfono: 81 8298 2002 Fax: 81 8298 2003

g

O enviarlo directamente por medio de la página de internet de la AIST www.aistmexico.org.mx en la sección del CONAC y dando clic en “regís-trese”, “Registre su Abstract”.Antes del 18 de Junio, del presente año será notifi cado por la AIST México, si su ponencia

fue aceptada para participar dentro del progra-ma de conferencias.

El texto fi nal de los trabajos técnicos debe ser entregado antes del 31 de agosto de 2010, para la edición de las memorias del congreso.

CONVOCATORIA DE PONENCIAS

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 EspecialesSeguridad • 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

La AIST Capítulo México y la CANACERO se complacen en invitarle a participar al Cuarto Congreso y Exposición de la Industria del Acero.

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

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Aceros EspecialesSeguridad• Normas• Programas de entrenamiento• Equipo de protección personal

Mantenimiento•

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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

Usted puede participar como conferencista, enviándonos un correo electrónico antes del 15 de mayo, 2010, a: [email protected], incluyendo sus datos y el resumen de alguna ponencia que desea compartir sobre los siguientes temas:


aist

21 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOyy

Invertirá siderurgia

10 mil mdd en 5 años

México, D.F.- “Por cada millón de pesos inver-tido en el sector siderúrgico se generan dos millones de pesos en el resto de la economía y casi 3 mil empleos de manera directa e in-directa, con una derrama salarial importante”, afi rmó Raúl M. Gutiérrez Muguerza, al anunciar la inversión de 10 mil mdd que ejercerán las empresas del ramo en los próximos 5 años.

El empresario, electo presidente de la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO), durante la LXII Asamblea Ge-neral Ordinaria del organismo, explicó lo ante-rior con base en datos del INEGI, analizados en un estudio de competitividad que el Grupo de Economistas y Asociados (GEA) realizó para la industria del acero, en la que reconoce a ésta como eslabón clave para el resto de la cadena productiva.

“Sin nuestro acero, difícilmente vamos a poder ser competitivos en muchas de nuestras in-dustrias, como la automotriz, electrodomésti-cos, construcción y manufactura pesada”, dijo Raúl M. Gutiérrez Muguerza, quien agregó que como industria estratégica del país, la siderur-gia no sólo busca exportar más, sino también sustituir importaciones. “Creemos que es justo en la recuperación de México donde están las oportunidades de crecimiento, como industria y como país”. En el 2009, detalló, en México se produjeron

14 millones de toneladas de acero, lo que sig-nifi có una contracción del 18.9% respecto a 2008. Asimismo, se exportaron 3.9 millones de toneladas y se importaron 5.5 millones de toneladas. Sin duda, añadió, la crisis del año 2009 tuvo un gran impacto en la industria siderúrgica glo-bal y en nuestro país. El año pasado la produc-ción de acero mundial fue de 1,120 millones de toneladas, lo que signifi có una reducción del 8% respecto al 2008. Pero si excluimos a China de la ecuación, la reducción fue de 21.1 %, puntualizó el dirigente empresarial.Ahora, agregó, si consideramos únicamente la región de Norteamérica, la producción de ace-ro en el 2009 fue de 82.3 millones de tonela-das, lo que implicó una reducción del 33.9%, “una de las mayores del mundo”. El quitar los resultados de China de la produc-ción mundial evidencia cómo ése y algunos otros países defi nitivamente han impacta-do las condiciones de mercado del resto del mundo, incluyendo México.Explicó que en China hay más de 250 medi-das repartidas en 93 programas de subsidios a la exportación, como control de precios en factores de producción, como luz y agua, exenciones fi scales a productores locales, así como préstamos y créditos en tasas preferen-tes y hasta transferencias de capital directas, lo que está causando un incremento de precios generalizado mundial debido a su demanda voraz de materias primas y de otros insumos.Asimismo, continuó, su política de sobrevalua-ción de la moneda y la de algunos otros países tiene como efecto fi nal servir como un arancel a la importación y como un subsidio a la expor-tación.Mientras que la industria siderúrgica sólo com-pite impulsada por subsidios y bajos salarios que tiene, en México sí somos competitivos, porque tenemos una industria productiva, tanto en la organización como en las inver-siones en tecnología. “Nuestro sector cuenta con empresas de clase global, con un perfi l de empresas fuertes y robustas que luchan día a día por incursionar en un sano escenario de

• 1 mdp invertido en el sector genera 2 mdp en el resto de la economía y 3 mil empleos: GEA

• “Sin nuestro acero, México no sería competitivo en construcción, automotriz, manufactura”: Raúl Gutiérrez

• Busca la siderurgia no sólo exportar más, sino sustituir importaciones.

• Debe evitarse la indiscriminada apertura comercial y la entrada de acero de países que no cumplen reglas


canacero

competencia, tanto doméstica como internacionalmente; que participan en un mercado abierto y libre de prácticas monopólicas o de concentración económica”.

Al señalar que en los últimos 5 años esta industria ha in-vertido 9 mil millones de dólares y que existen planes para invertir 10 mil millones de dólares durante los siguientes 5 años, el presidente de la CANACERO hizo un llamado para desahogar las reformas estructurales, tanto energé-ticas, laborales y fi scales y, por supuesto, una mayor se-guridad para todos en México.

Asimismo, citó cuatro puntos básicos clave para la side-rurgia, que debe contener una política industrial: ✔ Insumos energéticos con esquemas tarifarios de lar-

go plazo, que se basen en el mercado nacional y que permitan a las empresas hacer una verdadera planea-ción.

✔ Reglas claras de competencia internacional. “No po-demos mantener políticas indiscriminadas de apertu-ra comercial, sólo para acceder al acero más barato del mundo, cuando éste no compite con las reglas de mercado. Concordamos en que necesitamos fi rmar acuerdos bilaterales con otras naciones siem-pre y cuando sea en benefi cio de am-bos países”.

✔ Una agenda de expansión de mer-cado conjunto, en lo que es rele-vante la coordinación con EUA y Canadá y en donde se defi -nan los elementos estratégicos para aprovechar las oportuni-dades y la relevancia del sector para hacer más competitiva a la cadena productiva.

✔ Acuerdos entre industria y gobier-no para fi rmar protocolos como los de Copenhague, es decir, los vinculados con el medio ambiente. No hay que olvidar que el sector siderúrgico en México está muy adelantado en las acciones para mitigar los efectos del cambio climático, ventaja que ha logrado al ser una indus-tria que compite en el mercado global. Hoy en día, México está por de-bajo del promedio mun-dial de emisión del CO2

por tonelada de acero producido; 1.3 contra 1.7 a nivel global, esto de acuerdo con el calcula-dor y reporte de susten-tabilidad del 2007 del World Steel Association (WSA).

A la LXII Asam-blea de la CA-NACERO asistió también Paolo Rocca, presiden-te de la World Steel Associa-tion, así como la subsecretaria de Industria y Comercio de la Secretaría de Economía, Lorenza Martínez Trigueros.

Raúl M. Gutiérrez, sustituyó en el cargo a PS Venka-taramanan, director general de Largos para Nor-teamérica de ArcelorMittal, quien estuvo en la reunión ofrecida por el director general de la CA-NACERO, Octavio Rangel Frausto.

Asistieron también Alonso Ancira, Presidente Eje-cutivo de Altos Hornos de México; Julio César Vi-

llarreal Guajardo, director general de Grupo Villacero; Guillermo Vogel, de Grupo Collado; William Chisholm,

de ArcelorMittal México; Julián Eguren, de Ternium Méxi-co; Sergio de la Maza, de TenarisTamsa, y Samuel Nanes, de GerdauSidertul.


canacero

Industria del aceroen México

Comportamiento fi nanciero de la

Los precios de los productos de acero plano en México han crecido durante el primer trimestre del 2010, después de haber registrado declives durante los últimos tres meses del 2009. El precio de la lámina rolada en caliente ha acumulado un incremento de 32% durante el periodo diciembre 2009 − enero 2010, dando lugar a un alza promedio de 14% durante el primer trimestre del 2010, comparado con el primer trimestre del 2009. La recuperación en el precio del acero en México ha sido impulsada por una recuperación continua en las industrias intensivas en acero, lo cual ha hecho que la demanda de acero se recupere sostenidamente, aunque a un ritmo modesto. Así también, el incremento sustancial del precio de las materias primas, un balance entre la oferta y demanda, así como un entorno internacional favorable, con recuperación económica y precios internacionales del acero al alza, han sido variables que han sustentado las alzas registradas en el precio del acero en México.

La mejoría en el consumo ha sido producto de una reactivación económica en México, donde la actividad industrial se ha recuperado desde agosto

del 2009, acumulando un incremento de 4% hasta enero 2010, de acuerdo a las ultimas cifras por parte del INEGI. Aunque la recuperación ha sido modesta, la actividad industrial ha mostrado mejoría durante los últimos meses. En enero 2010 la actividad industrial creció 3.6% comparado con el mismo mes del 2009, lo cual fue su segundo incremento anual consecutivo, tendencia que no sucedía desde febrero del 2008. La mejoría en la actividad industrial ha incluido una recuperación en industrias intensivas en acero, como es el caso de la industria automotriz. La producción de autos en México ha crecido de forma continua, después de tocar fondo en enero del 2009, acumulando un crecimiento de 105% hasta febrero 2010. Así también, la cifra de producción alcanzada durante febrero 2010 se encuentra 14% por encima del promedio histórico de producción mensual, lo cual


entorno del acero

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Lámina Rolada en Caliente en México(dólares por tonelada métrica)

El precio del acero en México acumuló un aumento de 32% durante los primeros tres meses del 2010.

Fuente: HARBOR intelligence

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es señal de recuperación en una de las industrias clave en el consumo del acero en México. Sin embargo, no todo es positivo en el entorno de la industria automotriz. Existe preocupación en el futuro cercano para las ventas, tanto domésticas como foráneas, lo cual determina el ritmo de producción automotriz en México. Un indicador adelantado de las ventas es el índice de confi anza del consumidor, el cual no ha registrado una recuperación sustancial, ya que en febrero 2010 alcanzó un nivel de 53.8 puntos, nivel que se encuentra -49% debajo de niveles pre-crisis y muy por debajo del promedio histórico de 94.2 puntos. La misma situación prevalece en Estados Unidos, a donde se ha dirigido cerca del 70% de las exportaciones de autos durante los primeros dos meses del 2010. El índice de confi anza del consumidor en Estados Unidos registró una caída sustancial durante febrero del 2010, a un nivel de 46 puntos, comparado con un nivel previo de 57 puntos. Esto pone cierta duda en las perspectivas de crecimiento del sector automotriz en México.

Otra industria clave dentro del consumo del acero que ha registrado mejoría ha sido el sector de la construcción. La inversión en proyectos de construcción durante el primer trimestre del 2010 registró un aumento de 16% comparado con la inversión registrada durante el primer trimestre del 2009. El nivel de inversión en proyectos de construcción alcanzado durante marzo 2010 es 23% superior a la inversión registrada durante el mismo mes del 2009. Sin embargo, el ritmo de crecimiento se ha visto mermado por una disminución en el apoyo del sector público. En marzo del 2010 la inversión en proyectos de construcción por parte del sector público registró un decremento anual de 2%, y su participación dentro de la inversión de proyectos de construcción nacional disminuyó a 28%, cuando en el 2009 promedió cerca del 34% en participación. El alza en los precios del acero plano en México ha sido impulsada por un incremento sustancial en el precio de las materias primas. Los precios de la chatarra en los Estados Unidos (usados como referencia para los precios de chatarra en México) tuvieron un aumento de 65% durante el periodo noviembre 2009 - marzo 2010. Dicho incremento

en el precio de la chatarra, así como en los precios de otros insumos en la producción del acero, hizo que los molinos buscaran incrementos sustanciales en el precio del acero, lo cual lograron sustentados por fundamentos positivos en el mercado del acero en México.

Producción de Acero en México(miles de toneladas)

Fuente: HARBOR intelligence con datos de CANACERO.

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La producción ha registrado un aumento moderado, de 1%

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Mientras tanto, los molinos en México han mantenido sus niveles de producción sin aumentos sustanciales, conscientes que la mejoría en la demanda ha sido modesta. La producción de acero crudo en México ha acumulado un aumento de sólo 1% de diciembre 2009 a febrero 2010. Esto ha conservado un balance entre la oferta y demanda de acero en México. También ha ayudado el comportamiento de los distribuidores y usuarios fi nales con respecto a sus inventarios, ya que no se han efectuado compras con fi nes especulativos, conservando sus inventarios en línea con la dinámica de la demanda real. Esto ha facilitado a los molinos transferir las últimas alzas en el precio del acero.

Es necesario que las industrias intensivas en acero continúen recuperándose, ya que es necesaria un alza signifi cativa en la demanda para que mayores alzas en el precio del acero sean sustentadas. Esperamos que los precios del acero en México continúen creciendo principalmente durante la primera mitad del 2010, sustentado también por mayores precios de las materias primas y un balance entre la oferta y la demanda.

Este artículo fue elaborado por HARBOR Intelligence, empresa que publica el Reporte Mensual de Aceros Planos en México, como parte de su servicio de Steel Outlook para México. Steel Outlook es un servicio proporcionado por HARBOR Intelligence enfocado en optimizar la compra de acero. El servicio de Steel Outlook proporciona a los compradores de acero una perspectiva clara de lo que está aconteciendo en el mercado del acero, así como una perspectiva del precio del acero en México. Para más información favor de consultar nuestra página: www.steeloutlook.com o a nuestros teléfonos: (81) 8363-8360 y 61.


entorno del acero

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Produccion Automotriz en México(miles de unidades)

La industria automotriz ha registrado un aumento continuo, después de tocar fondo durante el 2009.

Fuente: HARBOR intelligence con datos de AMIA.

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Se fundó Pohang Iron and Steel Co.

1970Junio 1970 Pohang Etapa 1 inicia operacionesJulio 1973 Pohang Etapa 1-1 alcanza la capaci-

dad de producción de 1.03 millones de toneladas anuales

Mayo 1976 Pohang Etapa 2 alcanza la capacidad de producción de 2.6 millones de to-neladas anuales

Diciembre 1978 Pohang Etapa 3 alcanza la capacidad de producción de 5.5 millones de to-neladas anuales


semblanza

1980Febrero 1980 Pohang Etapa 4-1 alcanza la ca-

pacidad de producción de 8.5 millones de toneladas anuales

Mayo 1983 Pohang Etapa 4-2 alcanza la capacidad de producción de 9.1 millones de toneladas anuales

Marzo 1985 Gwangyang Etapa 1 inicia ope-raciones

Abril 1986 Se establece POSCO Indus-tries

Diciembre 1986 Apertura de la Universidad de Pohang Ciencia y Tecnología

Mayo 1987 Gwangyang Etapa 1-1 alcanza la capacidad de producción de 11.8 millones de toneladas anuales

Junio 1988 POSCO Industries es enlistada en la bolsa de valores de Corea

Julio 1988 Gwangyang Etapa 2 alcanza la capacidad de producción de 14.5 millones de toneladas anuales


semblanza

DE GRUPO

2000Octubre 2000 Se completa la privatizaciónMarzo 2003 Se cambia el nombre de Gwang-

yang a POSCOJulio 2003 Apertura del Museo de POSCOAgosto 2004 FINEX Plant inicia operacionesSept 2007 Colocacion de la 1a piedra de

POSCO MexicoAgosto 2009 Inauguracion ofi cial de Posco

Mexico

1990Diciembre 1990 Gwangyang Etapa 3 alcanza la

capacidad de producción de 17.5 millones de toneladas anuales

Octubre 1992 Celebración del 25 aniversario con Gwangyang Etapa 4 alcan-zando la capacidad de produc-ción de 20.8 millones de tonela-das anuales

Octubre 1994 Gwangyang es enlistada en la bolsa de valores de Nueva York

Julio de 1995 Apertura de POSCO Center en Seúl

Octubre 1995 POSCO Industries es enlistada en la bolsa de valores de Londres

semblanza

de de RetosRetos y y ÉxitosÉxitos!!

¡¡CUATROCUATRODécadas


POSCO es un líder dentro de la In-dustria del acero a nivel Mundial, ac-tualmente ocupa el cuarto lugar con una producción anual de 31.1 millo-nes de toneladas métricas de acero crudo. Tiene presencia en 11 países, donde tiene instaladas 37 plantas manufactureras.

POSCO es una empresa creada y establecida en Corea del Sur en abril de 1968 en la ciudad de Pohang, lu-gar importante para el establecimien-to de las primeras plantas de produc-ción de acero, las cuales fueron apo-yadas por el gobierno y la comunidad, convirtiéndose en el orgullo nacional para todos sus ciudadanos.

En México la empresa cuenta con 3 plantas, una dedicada a la fabricación de rollos de acero en Huejotzingo, Puebla; mientras en sus instalaciones en Villa de Reyes, San Luis Potosí, fabrica láminas de acero.

MISIÓN, VISIÓN y VALORES

Misión > Llegar a ser una empresa querida por sus clientes y Mexicanos.Contribuir con el bienestar de los desamparados.

Visión > Crear una nueva historia exitosa, más allá de aquí,más allá de ahora.

Valores > Honestidad y Sinceridad / Respeto a la humanidad / Creatividad.

canacero


La nueva historia que se empieza a escribir en este país es con sus nuevas instalaciones de POSCO México con una inversión muy importante para el Estado de Tamaulipas -de 250 millones de dólares- , se dedica a la ela-boración de láminas de acero galvanizadas y galvaniladas para abastecer a la industria automotriz mexicana y del sureste de los Estados Unidos. Esta inversión ha generado hasta el mo-mento 250 empleos directos y alrede-dor de 500 indirectos; además durante su construcción, que inició en 2007, laboraron más de 1,500 personas.

POSCO México se instaló en el puerto Indus-trial de Altamira, Tamaulipas, en donde ade-más de abastecer a la industria automotriz, se complementará con las industrias de electrodo-mésticos y electrónica.

El 60 por ciento de la producción de la planta de Al-tamira servirá para abastecer el mercado mexicano, el resto será destinado a los mercados norteamerica-no, suramericano y europeo.

La planta fue inaugurada en agosto del 2009 por el Presi-dente de la República, el Lic. Felipe Calderón Hinojosa, la cual es la primera de tres etapas que componen el proyecto de Altamira, por ello los planes de la empresa en produc-ción del 2009 fue de 110,000 toneladas de lámina en 2010 aumentará hasta 300,000 y fi nalmente en 2011 alcanzará su capacidad total de 400,000 mil toneladas anuales de láminas.


procesos y usos del acero

RESUMENSe comparan gráfi camente el error de predicción de va-rios modelos inteligentes basados en lógica difusa tipo-2 TSK: con entradas de variables tipo singleton, no-single-ton tipo-1 y non-singleton tipo-2 para predecir y contro-lar la temperatura superfi cial de la barra de transferencia a la entrada del descascarador secundario, en base a la medición, con grado de incertidumbre, de la temperatura superfi cial de la barra de transferencia realizada por los pi-rómetros localizados a la salida del castillo del reversible de un molino de laminación en caliente.

Incertidumbre En general, en toda actividad humana y en nuestro mundo cotidiano, tratamos permanentemente con la incertidum-bre. A nivel empírico, la incertidumbre es un inseparable compañero de toda medición:• errores inevitables de la medición

• la aleatoriedad• los límites propios de resolución de los instrumentos

de medición.

Al nivel cognitivo, la incertidumbre aparece debido a la vaguedad y ambigüedad inherentes al lenguaje natural. Las palabras signifi can cosas diferentes a personas dife-rentes

A nivel social, la incertidumbre tiene usos estratégicos. Es creada y mantenida por las personas para diferentes propósitos:

• privacidad• secrecía • propiedad• negocios

Dr. Ing. Gerardo Maximiliano Méndez The Fuzzy SystemsCol. Linda Vista. Guadalupe, N.L. Mex. ,[email protected],

Comparación de la calidad de la predicción de la temperatura

superfi cial de la barra de transferencia a la entrada del descascarador secundario

usando sistemas lógicos-difusos tipo-2


laminaciónprocesos y usos del acero

En general, la incertidumbre es el resultado de la poca efi -ciencia en la información, y ésta puede ser:

• incompleta• fragmentada• no cierta • vaga• contradictoria• imprecisa• aleatoria

Debido a la incertidumbre, los datos se pueden clasifi car de la siguiente manera:• Difusos: vago, poco claro, nebuloso, confuso, in-

distinto

• Ambiguos:- Inespecífi co: variado, general, diverso, equi-

vocado, impreciso- Discordante: disonante, incongruente, dis-

crepante, contrario

La incertidumbre afecta permanentemente y en todo mo-mento la productividad lograda en los procesos industria-les; y por otro lado una de las mayores preocupaciones de la industria de manufactura es la de minimizar los desper-dicios, mermas e irracionalidad en las áreas de trabajo, y maximizar la consistencia y calidad en el producto gene-

rado, defi nitivamente con la expectativa de maximizar las ganancias

La mayoría de los procesos industriales tanto en su ope-ración como en su administración, presentan todo tipo de comportamientos inevitablemente con características:

• no lineales • variables en el tiempo • con ruidos no-estacionarios• y con alta incertidumbre

Proceso de Laminación en CalienteEl proceso de laminación de acero en caliente, presenta características no-lineales, variables en el tiempo, ruidos no-estacionarios y alta incertidumbre. Sus sistemas de control se basan en modelos matemá-ticos muy sofi sticados, que logran producir la cinta de acero con cierto grado condicionado de calidad, ya que se deben procesar lotes continuos de producción con las mismas características. Estos modelos sufren ante todo tipo de variaciones controladas (planeadas) y variaciones no controladas en el proceso.

Una de las variables críticas de este proceso es la tem-peratura superfi cial de la parte frontal de la barra de trans-ferencia a la entrada del descascarador secundario (DS),



ya que es el fundamento para determinar las referencias de operación del molino acabador (MA). Esto se puede explicar fácilmente a través de la dependencia que exis-te entre las siguientes variables: las cargas encontradas durante la laminación son fuertemente dependientes de la resistencia a la deformación, la resistencia a la deforma-ción es fuertemente dependiente de la micro estructura del material, y las dos últimas, son fuertemente depen-dientes de la temperatura de la cinta [1,2,3].

Lógica Difusa

Sistemas Lógicos Difusos Tipo-1Son aquellos sistemas cuyas variables de entrada se mo-delan como números absolutos discretos singleton Nombrados por sus siglas en inglés como T1 SFLS

Representación funcional para sistemas difusos tipo-1 singleton.

Sistemas Lógicos Difusos Tipo-1 No-singletonSon aquellos sistemas cuyas variables de entrada se mo-delan como gaussianas con media y desviación estándar Nombrados por sus siglas en inglés como T1 NSFLS1

Representación funcional para sistemas difusos tipo-1 no-singleton

Sistemas Lógicos Difusos Singleton Tipo-2 Son aquellos cuyas variables de entrada se modelan como valores singleton en sistemas difusos tipo-2Nombrados por sus siglas en inglés como IT2 SFLS

Representación funcional para sistemas difusos singleton tipo-2

Sistemas Lógicos Difusos Tipo-2 No-Singleton Tipo-1Son aquellos cuyas variables de entrada se modelan como gaussianas con media y desviación estándar en sistemas tipo-2Las funciones tipo-2 modelan y reducen la incertidumbre de las mediciones y de los datos de entrenamiento que presentan ruido aditivo estacionarioNombrados por sus siglas en inglés como IT2 NSFLS-1

Representación funcional para sistemas difusos tipo2 no-singleton tipo-1

Sistemas Lógicos Difusos Tipo-2 No-Singleton Tipo-2

Son aquellos cuyas variables de entrada se modelan con dos gaussianas con medias diferentes y desviación es-tándar iguales en sistemas tipo-2Las funciones tipo-2 modelan y reducen la incertidumbre de las mediciones y de los datos de entrenamiento que presentan ruido aditivo estacionario y no-estacionarioNombrados por sus siglas en inglés como IT2 NSFLS-2



Carretera Mty-Laredo km 22.7Ciénega de Flores N.L., C.P. 65550

Tels. (81) 8329-8412, (81) 8329-8407Fax. (81) [email protected]@[email protected]

Representación funcional para sistemas difusos tipo2 no-singleton tipo-2

Simulación y Modelado de Sistemas de Inge-niería Usando Lógica Difusa Tipo-2Modelado y predicción de la temperatura de la parte fron-tal de la barra de transferencia a la entrada del descasca-rador secundario utilizando sistemas IT2 SFLS, IT2 NS-FLS1 y IT2 NSFLS2, con el mecanismo de aprendizaje llamado propagación del error (BP). El mecanismo de aprendizaje del sistema lógico difuso, es el medio a través del cual el sistema captura el cono-cimiento del proceso a modelar y controlar. Los pares de datos entrada-salida obtenidos del comportamiento real del proceso a través de mediciones de las variables invo-lucradas se suministran al sistema para su aprendizaje. Si las mediciones sólo contemplan el valor promedio, son entradas tipo singleton. Si las mediciones incluyen el valor promedio y la desviación estándar, entonces son entra-das no-singleton tipo 1, y fi nalmente si los valores de las mediciones incluyen un intervalo de valores de medias y un intervalo de desviaciones estándar, entonces son en-tradas tipo no-singleton tipo-2.Una vez que el sistema difuso está entrenado o captura la mayor cantidad de conocimiento a través de su entrena-miento, éste puede ser utilizado fácilmente para predecir

la respuesta-salida a un conjunto de entradas, aun y cuan-do no hayan sido conocidas previamente por el sistema.

Los sistemas de lógica difusa IT2 se diseñaron usando dos variables de entrada:1. La temperatura superfi cial de la barra de transferencia

medida con pirómetros localizados a la salida del mo-lino reversible

Entrada 1 – Temperatura medida con los pirómetros

2. El tiempo estimado de traslación de la barra de trans-ferencia desde la salida del MR hasta la entrada al descascarador secundario

Entrada 2 – Tiempo de traslación estimado



Cada espacio de entrada se dividió en 5 funciones de membresía, resultando 25 reglas con la forma:

l = 1, 2, 3.., 25

Los resultados de la estimación se pueden apreciar en la siguiente gráfi ca a través de la raíz del error cuadrático promedio (RMSE), obtenidos durante el proceso de en-trenamiento de los sistemas lógicos difusos tipo-2.

(*) RMSE IT2 SFLS (+) RMSE IT2 NSFLS1 (o) RMSE IT2 NSFLS2

Se puede observar que los errores de predicción son grandes en las dos primeras corridas de entrenamiento. El sistema con entradas singleton presenta el mayor error durante todo el entrenamiento, ya que los valores de sus dos entradas sólo presentan valores discretos. El sistema con entradas no-singleton tipo1, presenta un comportamiento variable durante las primeras cinco etapas de entrenamiento, posteriormente logrando es-tabilizar su error de predicción a tan sólo dos grados de

error. Los valores de sus dos variables de entrada tanto la temperatura como el tiempo de traslación se componen tanto del promedio como de la desviación estándar de las mediciones de los instrumentos sensores. El sistema difuso no-singleton tipo2, presenta grandes variaciones en las primeras tres etapas de entrenamien-to, y posteriormente se estabiliza y minimiza el error de la predicción a niveles menores de dos grados centígrados de error.Los comportamientos de alto grado de error en la prime-ras corridas de entrenamiento de los sistemas no single-ton, se explican por el hecho de que los valores de sus mediciones incluyen la desviación estándar, y errores no lineales; requiriendo por lo tanto tan sólo de dos corridas para que los sistemas no-singleton atrapen y reduzcan las incertidumbres naturales contenidas en las mediciones. La gráfi ca nos demuestra que es conveniente para mini-mizar el error de predicción de la temperatura y maximizar la estabilidad de la misma, el incluir al menos la desviación estándar de las mediciones de las variables utilizadas como entradas a los sistemas de modelado y control de los procesos industriales.

Referencias

[1] Harding, R.A., Ph.D. Thesis, Temperature and Struc-tural Changes During Hot Rolling, University of She-ffi eld, 1976.

[2] GE Models, Users reference, Vol. 1, Roanoke VA, (1993)

[3] Bissesur, Y., Martin, E.B., Morrison, A.J. and Kitson, P., Fault detection in hot steel rolling using neural network and multivariate statistics, IEE 2000. Proc.-Control Theory Appl., Nov. 2000, Vol. 147, No. 6, pp. 633-640.

RMSE

Ciclos de aprendizaje



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