Revista Hierro y Acero Edicion 39

Vol. X No. 39Julio - Septiembre 2009

EDITORIAL• Hacia un nuevo modelo de negocios

ACERÍA

• El uso de materiales metálicos alternos en la fabricación

de acero en hornos de arco eléctrico ArcelorMittal Flat Carbón

AIST

• La AIST México presente de nuevo en el principal evento de la AIST de los EUA• CONAC 2010 CANACERO

• Canacero impulsa el consejo empresarial de seguridad

en el transporte

SEMBLANZA

• ArcelorMittal México, una historia de éxito

LAMINACIÓN

• Modelación de fenómenos metalúrgicos en laminación

en caliente de acero

PROCESOS Y USOS

DEL ACERO

• El arco de San Luis, MO.

SMS Demag pasa a ser SMS Siemag

3 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOywww.sms-siemag.com

Deseamos hacerles saber, que, después de haber readquirido la familia Weiss durante los últimos años las participaciones ajenas, SMS Demag, el mayor sector empresarial del grupo empresarial

guo“: SMS Siemag.

Para llegar al origen de nuestras raíces hemos de hacer una retrovisión histórica de 130 años. Mi bisabuelo Carl Eberhard Weiss fundó un taller de forjar en Siegen en 1871, el cual inicialmente surtía a los mineros con las herramientas y los equipos mecánicos que necesitaban para la explo-tación de minerales en la región de Siegen. Con la emergencia de la segunda generación se fue desarrollando un importante grupo empresarial, que también actuaba en otros ramos de la cons-trucción de máquinas e instalaciones. En el año 1927 fue adquirida la empresa “Maschinenfabrik Klein” en Dahlbruch, hecho inicial que dio comien-zo a la construcción de laminadores. Bajo la direc-ción de mi padre Bernhard Weiss se fue desarro-llando la Siemag – esencialmente después de la segunda guerra mundial – culminando en ser uno de los grandes constructores alemanes de lamina-dores con renombre internacional.

Con el transcurso de las últimas décadas se fue fortaleciendo el crecimiento de la empresa. Aña -diéndole otras marcas, como lo son Schloemann, Concast, MAN-GHH y Demag, se fue desarrollando nuestro grupo empresarial, llegando a ser un cons-tructor siderúrgico y metalúrgico líder en el merca-do con presencia mundial. Debido a la integración de Mannesmann Demag Metallurgie, se agrupó

también la empresa SMS Meer GmbH en Mön-

SMS Siemag, ocupa en la construcción de lamina-dores de tubos y perfi les así como los mercados de la técnica de forja y prensa una posición líder.

Después de haber concentrado todas las participa-ciones sociales sobre mi familia, pretendemos subrayar esta adhesión al credo de ser una empre-sa familiar y tradicional, dejando actuar la empresa SMS Demag AG en el futuro con la denominación social SMS Siemag AG. Formando entonces SMS Siemag juntamente con SMS Meer y SMS Concast en grupo empresarial SMS group.

Queremos dar las gracias a nuestros empleados y empleadas distribuidos en todo el mundo que han puesto todas sus fuerzas en nuestro desarrollo.

Pero nuestro especial agradecimiento lo reciben Ustedes, nuestros clientes desde hace muchos años, porque Ustedes son, los que con su fi delidad y cooperación constructiva, han hecho posible todo cuanto hemos alcanzado. ¡Pongan toda su confi anza y las altas expectativas que tenían en la SMS Demag en la nueva SMS Siemag!

Un cordial saludo

Heinrich WeissPresidente del Consejo de Vigilancia

Estimados clientes de la tecnología siderúrgica y metalúrgica,apreciados amigos de negocios:

>> La Tradición metalúrgica tiene nombre nuevo: SMS Siemag

53 Uhr

chengladbach, que, como sociedad afi liada de

“SMS group“, vuelve a obtener su nombre “anti-

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

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

DIRECTORES DE COMITÉIndustrial Acerías: Antonio Uribe, MELTER, Marco Herrera, TERNIUM Florentino Luna, TYPSSA Fernando Zapata, METALOIDES. Demetrio Velasco, AMI GE, Luis Jorge Vélez, AHMSA, Ruben Lule, ARCELOR MITTAL, Ramiro García, GRUPO CAPSA, Javier Sandoval, AHMSA

Industrial Laminación: Emiliano Montoya, GRUPO CAPSA, Luis Leduc, TERNIUM, 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, Edgar 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 Julio-Septiembre del 2009. 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.

4 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy

EDITORIAL

• Hacia un nuevo modelo de negocios

ACERÍA

• El uso de materiales metálicos alternos en la fabricación de acero en hornos de arco

eléctrico ArcelorMittal Flat Carbón

AIST

• La AIST México presente de nuevo en el principal evento de la AIST de los EUA• CONAC 2010

CANACERO

• Canacero impulsa el consejo empresarial de seguridad en el transporte

SEMBLANZA

• ArcelorMittal México, una historia de éxito

LAMINACIÓN

• Modelación de fenómenos metalúrgicos en laminación en caliente de acero

PROCESOS Y USOS DEL ACERO


NUESTRA PORTADA

ín

di

ce

5

6

13

17

21

24

Vol. X No. 39

Julio - Septiembre 2009

EDITORIAL

• Hacia un nuevo modelo

de negocios

ACERÍA

• El uso de materiales metálicos

alternos en la fabricación

de acero en hornos de arco

eléctrico ArcelorMittal Flat Carbón

AIST

• La AIST México presente

de nuevo en el principal evento

de la AIST de los EUA

• CONAC 2010

CANACERO

• Canacero impulsa el consejo

empresarial de seguridad

en el transporte

SEMBLANZA

• ArcelorMittal México,

una historia de éxito

LAMINACIÓN

• Modelación de fenómenos

metalúrgicos en laminación

en caliente de acero

PROCESOS Y USOS

DEL ACERO


Horno de Arco Eléctrico, ArcelorMittal.

34


editorial

de

Hacia un nuevo

negociosmodelo

Ahora que he regresado a México

me da un enorme gusto constatar

que el sector siderúrgico en este país

ha seguido un camino en ascenso,

con empresas más consolidadas,

cadenas de valor más sólidas y ex-

tendidas, y un mercado en evolución

que ofrece grandes oportunidades

de desarrollo para quienes forma-

mos parte de él.

Regresar a México, y hacerlo como

Director General de ArcelorMittal, es

algo que me llena de orgullo y me da

la mejor expectativa. Este optimismo

se debe a mi experiencia previa de

haber logrado resultados muy intere-

santes en este país, los cuales estoy

seguro que podré mejorar.

Fue en el año 2000 cuando vine por

primera ocasión. Entonces llegué a

Monterrey, primero para negociar

contratos y posteriormente para

levantar desde sus cimientos una

planta de tubos para el mercado au-

tomotriz. En esa primera experiencia

contraté un equipo gerencial, reclu-

tando gente nueva, todos ellos mexi-

canos, y los resultados superaron las

expectativas.

Ahora, iniciando mi segundo desa-

fío profesional en México, estoy muy

gratamente sorprendido de la dispo-

sición de la gente de ArcelorMittal

no sólo por adaptarse a los cambios

que ya implementamos como parte

de nuestra estrategia para superar la

actual crisis fi nanciera, sino también

por su disposición por enfrentar los

retos que estén por venir.

Ser sensibles a estos nuevos mode-

los de negocio que los tiempos ac-

tuales nos obligan a adoptar, tener la

disposición de replantear nuestros

esquemas de operación y volcarnos

hacia un esquema que esté basado

en procesos de producción menos

costosos y más efi cientes, son parte

de las lecciones que estos meses de

crisis nos han enseñado.

Y este nuevo modelo de relación

industrial debe ser basado en una

estrategia más amplia y coordinada

que surja de los momentos actuales,

pero que busque anticipar los de-

safíos futuros. Esto será posible ha-

cerlo enfocándonos en las áreas de

negocio prioritarias, canalizando los

recursos de aquellas áreas que vivan

momentos difíciles.

Dicho en otras palabras, para garan-

tizar la sustentabilidad de nuestro ne-

gocio tenemos que lograr un balance

del benefi cio de los buenos momen-

tos de los mercados, con las mermas

de los malos momentos, y eso sólo

puede ser alcanzado con movilidad y

fl exibilidad laboral.

Qué tan rápidas y acertadas sean

nuestras respuestas hoy será lo que

marcará la diferencia mañana.

Es por ello que hoy se demanda de

toda nuestra disciplina y profesiona-

lismo para lograr dar pasos fi rmes en

nuestro camino por garantizar el fl ujo

de efectivo que el sector necesita,

abatiendo los costos de producción,

y sin perder de vista lo más esencial,

que son nuestros clientes.

Hoy miramos al futuro con una mira-

da optimista, porque la recuperación

está a la vuelta de la esquina y cuan-

do ésta llegue, podamos estar mejor

preparados para iniciar un nuevo ci-

clo del mercado.

Bill Chisholm

Director General

ArcelorMittal México


RESUMEN

La variación y disponibilidad de metálicos en el mercado nacional,

así como el fuerte incremento en el precio del gas natural (Insumo

principal en los procesos de Reducción Directa) han promovido en

ArcelorMittal Flat Products en los últimos dos años el consumo de

Arrabio (costras, granulado y líquido), además de Hierro Briquetea-

do en Caliente (HBI), como materiales de hierro alternos para la fa-

bricación de acero en los hornos de arco eléctrico.

ArcelorMittal Flat Products produce aceros: Estructural, estampado

profundo y extra profundo, aceros para tubería (API X) aplicación conducción gas amargo y aceros

para herramientas, con un énfasis especial en los aceros para la industria automotriz. La mayoría de

estos grados exigen estricto control en el contenido de residuales, razón por la cual desde 1994 se

incrementó el porcentaje de fi erro esponja en la relación de la carga metálica hasta alcanzar 100% y

esta tecnología ha resultado para nosotros la mejor opción para la producción de un acero limpio que

cumpla por completo con los requerimientos de nuestros clientes.

La carga metálica en ArcelorMittal Flat Products tradicionalmente ha sido 98% fi erro esponja y 2%

chatarra, relación de carga que nos brinda los mejores resultados de productividad y calidad de nuestro

producto por su bajo contenido de residuales.

En esta presentación haremos una descripción sobre las prácticas operativas y resultados obtenidos

con el uso de materiales de hierro alternos.

El uso de materiales metálicos alternos en la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico ArcelorMittal Flat Carbón

*Francisco López A, * Rubén Lule G., ° Raúl Torres G. **Saúl Aguilar A, **Dante Emir Hernández., **Germán López*Departamento de Ingeniería de Procesos Acería Eléctrica ° Director Acería Eléctrica y Colada Contínua ** Departamento de Operación Acería Eléctrica

ArcelorMittal Lázaro Cárdenas Flat Carbon • Francisco J. Mujica No. 1-B Apartado Postal 60950 • Lázaro Cárdenas Michoacán, México

acería


INTRODUCCION

ArcelorMittal Flat Products, es una empresa siderúrgica

localizada en el pacífi co mexicano (específi camente en la

Cd. de Lázaro Cárdenas Mich.) con una capacidad nomi-

nal para producir 1.2 millones de acero líquido por año por

horno. El taller de acería eléctrica cuenta con cuatro hor-

nos de arco eléctrico con una capacidad individual de 220

toneladas. Los hornos cuentan actualmente con transfor-

madores de capacidad de 155 – 175 MVA’s y consumen

electrodos de grafi to de 711 mm (28”).

Actualmente se cuenta con dos máquinas de colada conti-

nua de dos líneas cada una en las cuales se producen plan-

chones con espesores de 200, 225 y 250 mm y anchos

desde 960 – 1930 mm.

Antecedentes y desarrollo de los procesos.

A principios del año 2001, el taller de acería eléctrica de Ar-

celorMittal Flat Products, experimentó graves problemas

debido a la falta de metálicos por el fuerte aumento en el

precio del gas natural así como por problemas de abas-

tecimiento de este energético por parte de PEMEX. Se

buscaron alternativas técnico-económicas para el abas-

tecimiento de metálicos y se tomó la decisión de realizar

pruebas utilizando diferentes materiales de hierro alternos

para la fabricación de acero. Las experiencias obtenidas

con cada uno de ellos se detallan a continuación.

I.- Uso del Hierro Briqueteado en Caliente (HBI)

La composición química del HBI recibido de los 3 embar-

ques a prueba se muestra en la siguiente tabla:

Concepto Unidad DRI Embarque HBI 1&3OPCO

Embarque de HBI 2 COMSIGUA

FeT % 9 1.07 92.0 91.9

Feo % 86.40 85.2 86.4

Met % 94.87 92.6 94.0

C % 2.45 0.72 1.11

S % 0.002 0.006 0.0028

P % 0.023 0.079 0.075

Ganga % 4.10 3.94 3.76

Briquetas de DRI

Fierro esponja Imexsa

acería


www.siemens.com.mx

El contenido de FeO en el HBI es de 8%, mientras que

en el DRI producido por Imexsa es de 6.0%. Esta dife-

rencia es muy importante de mencionar ya que infl uye di-

rectamente en el consumo de energía eléctrica. Estudios

llevados a cabo en ArcelorMittal Flat Products indican que

por cada 1% de variación en el grado de la metalización, el

consumo de la energía eléctrica se incrementa o disminuye

en 16 Kwh/TAL.

% Carbono

Como se puede apreciar en la tabla el contenido de car-

bono en el HBI recibido es mucho menor en comparación

con el %C en el DRI producido por Imexsa ( 2.45%)1.

% Ganga

El porcentaje de ganga en el HBI recibido en los tres em-

barques fue de 3.91%, un contenido menor que la ganga

del DRI producido por ArcelorMittal Flat Products (4.10%).

La ganga está compuesta principalmente por Sílice y Alú-

mina.

%P y %S

Como se muestra en la tabla, el porcentaje de % P en el

HBI recibido es tres veces más alto en comparación con el

DRI producido por Imexsa, mientras que el %S es similar.

PRUEBAS UTILIZANDO HBI EN EL HORNO

ELÉCTRICO

Carga de HBI en el horno eléctrico

La carga de HBI en el horno eléctrico se realizó de acuer-

do a las prácticas tradicionales, por alimentación contínua

y por cesta de carga. Los resultados se muestran a conti-

nuación:

Alimentación Contínua de HBI en el horno

eléctrico (Operación utilizando 100% DRI/HBI)

La adición de HBI se realizó junto con la alimentación con-

acería


tínua de DRI en el horno eléctrico. En la mayoría de las co-

ladas la relación de carga fue 50%DRI y 50%HBI.

La velocidad de alimentación en ambos materiales fue de

4,500-5,000 kg/min (35-38 kg/Mw/min) a través de toda

la colada.

Se tuvieron demoras durante la fusión al inicio de las prue-

bas, promovido por el alto %P en el HBI, por lo que hubo

la necesidad de modifi car la práctica de adición de fun-

dentes incrementando la cantidad de cal siderúrgica para

incrementar la basicidad binaria y promover la eliminación

del fósforo. La siguiente fi gura muestra el comportamiento

del %P en función del uso de cal siderúrgica, la cual fue

necesario incrementar para conseguir los valores de %P

requeridos por los grados en fabricación.

Carga de HBI por cesta en el horno eléctrico

La carga de HBI por cesta se realizó mezclando 30 tons.

de HBI y 50 tons. de chatarra en la cesta de carga. No

obstante de trabajar con un alto porcentaje de hot heel, se

tuvieron problemas de radiación por el arco descubierto

durante la penetración de la carga.

Uno de los equipos que sufrió daños fueron las boquillas de

las lanzas supersónicas para la inyección de oxígeno debi-

do a la altura de la carga, por lo que la inyección de oxígeno

se retardó ya que la chatarra obstruía la carrera de pene-

tración de la lanza, afectando con ello el consumo fi nal de

oxígeno por colada. En la práctica normal utilizando 100%

DRI la inyección de oxígeno se realiza desde el inicio de la

colada lo cual acelera la velocidad de fusión.

La carga máxima de DRI/HBI recomendado por colada

cuando este material es cargado por cesta no debe de ex-

ceder del 30% del total de la carga metálica para evitar las

adherencias en la pared del horno y por consecuencia las

ebulliciones indeseables en el baño metálico.

acería


RESULTADOS

En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos utilizando 100% DRI, 100%DRI/HBI,

and DRI/HBI/Scrap.

• Incremento en el consumo de fundentes.

• Incremento en el consumo de grafi to y coque debido al bajo contenido de carbono en las briquetas.

• El consumo de energía se incrementó en 23 Kwh/Tal debido principalmente a la diferencia en densidad y % metaliza-

ción de las briquetas.

• Un incremento también en el nivel de oxidación (PPM[O2]) al fi nal de la fusión.

Fe c h a # T ie m p o T o n s . T o n s . T o n s . T o n s . T o n s . Kg s Nm 3 M W H Kw h /T a l #

C o la d a s C o n e c t . DRI S c r a p C o k e C a l S id C a l Do l G r a f ito O x ig e n o En e r g ia En e r g ia P C u N2 O P P M

C A S O 1 : C O L A DA S P RO C ES A DA S C O N 1 0 0 % FIERRO ES P O NJ A (DIC IEM BRE 2 0 0 0 )

P r o m e d i o 773 59 .1 260 0 .0 0 .3 2 .4 10 .6 504 .9 5 ,8 62 12 3 .6 588 .5 0 .0 0 83 0 .0 04 0 .0 016 90 7

C A S O 2 : C O L A DA S P RO C ES A DA S C O N ( FIERRO ES P O NJ A + BRIQ UET A DE DRI = 1 0 0 % )

P r o m e d i o 60 59 .2 274 0 .0 1 .2 4 .5 9 .3 888 .0 6 ,4 07 12 8 .5 611 .7 0 .0 1 01 0 .0 05 0 .0 012 1 ,0 5 0

C A S O 3 : C O L A DA S P RO C ES A DA S C O N M EZ C L A (FIERRO ES P O NJ A + BRIQ UET A + C HA T A RRA )

P r o m e d i o 58 69 .3 217 61 .9 1 .7 5 .3 8 .4 1 ,3 98 .3 5 ,4 53 13 7 .8 656 .3 0 .0 0 82 0 .0 32 0 .0 014 95 5

A n a lis is Fin Fu s io n

588 .5

611 .7

656 .3

Kw h /T a l

En e r g ia

M BRE 2 0 0 0

504 .9

DE DRI =

888 .0

BRIQ UET A

1 ,3 98 .3

Kg s

G r a f ito

ES P O NJ A

2 .4

O NJ A + BR

4 .5

RRO ES P O

5 .3

T o n s .

C a l S id

Uso de arrabio a granel, en costras y líquido

en el horno eléctrico

INTRODUCCIÓN

Debido a la falta de metálicos en el 2002, se realizaron

pruebas en los hornos de arco eléctricos cargando arrabio

granulado, en costras y líquido.

La carga del arrabio a granel o en costra en el horno eléctri-

co se prefi ere en tamaños pequeños los cuales se funden

junto con la chatarra.

Carga de Arrabio a granel en el horno eléctrico.

El arrabio a granel se cargó en las tolvas de DRI para ser

alimentado juntos por alimentación contínua. Se tuvo un

cuidado especial con su alimentación ya que la composi-

ción química del arrabio por su alto %C se debe de dosifi -

car a través de toda la colada para evitar altos contenidos

de Carbono en el baño metálico que dieran origen a una

reacción. La eliminación del Carbono con oxígeno generó

grandes cantidades de calor pero también fue necesario

acería


aumentar el tiempo de la inyección de oxígeno en la colada,

debido a que existen límites prácticos sobre la velocidad a

la cual el oxígeno puede ser inyectado dentro del baño me-

tálico. Pérdidas metálicas muy altas están asociadas con

el incremento de la cantidad de escoria generada y como

resultado de lo anterior, el costo total del equivalente de la

energía suministrada por la oxidación del silicio puede ser

muy alta. Cuando el arrabio frío es adicionado por alimenta-

ción contínua, la inyección de oxígeno debe ser balancea-

da de acuerdo a la velocidad de alimentación del arrabio

para mantener la generación de CO bajo control durante

toda la colada.

Típicamente aunque el arrabio no contiene ganga, sí con-

tiene silicio y manganeso, los cuales son oxidados y forman

parte de la escoria. Aunque la oxidación de estos elemen-

tos provee energía al proceso, los compuestos resultantes

afectarán la composición química de la escoria y requerirán

la adición extra de fundentes que incrementarán los reque-

rimientos de energía y el costo de la operación.

Uso de arrabio líquido en el EAF

El arrabio líquido es benéfi co para incrementar la produc-

tividad del horno y bajar los tiempos tap to tap cuando se

cuenta con instalaciones adecuadas para este fi n. Aunque

hay restricciones en cuanto a la cantidad de arrabio líquido

que puede ser cargado al horno eléctrico. Generalmente,

la capacidad de inyección de oxígeno limitará la cantidad

de arrabio líquido sin que los tiempos tap to tap se vean

afectados. En Imexsa éste fue el principal problema al que

nos enfrentamos ya que el tiempo tap to tap se incrementó

fuertemente.

Al utilizar grandes cantidades de arrabio líquido se puede

bajar el consumo de energía eléctrica en más de 150 kwh/

tons. Típicamente el uso de arrabio líquido va de 10 a 50%

de la carga. Ir mas allá del uso de arrabio líquido de este

punto generalmente dará como resultado un incremento

en el tiempo tap to tap. La carga de arrabio líquido en el

horno eléctrico suena como una simple práctica de fusión,

aunque en la realidad es muy compleja.

acería

Diseñando y fabricando partes por más de 19 años, actualmente exportando más del 60% de nuestra producción a E.U.A., Canadá, El Caribe, Centro y Sudamérica.

Sirviendo a la Industria del Acero con:Componentes enfriados por agua.

Plantas de Tratamiento de Agua (con la tecnología de Ravagnan, SpA, líder europeo en este campo

Sirviendo a la Industria Química y Petroquímica con

Intercambiadores de Calor, Tanques a Presión, Columnas, Torres y Tapas Formadas en frío.

Certifi caciones• Estampas: “U”, “S” y “R”.• ISO - 9001-2000

Para la Industria en General:Recuperadores de calor, economizadores y enfriadores

de aire.

Nuestra Política de CalidadLa satisfacción de nuestros clientes es nuestra mayor prioridad

Para más información:

Melter S.A. de C.V. Tel. +(52-81) 8369-3534 Fax: +(52-81)8369-3531Email: [email protected] www.melter.com.mx


Una de las condiciones fue que el hot heel debe de estar

completamente calmado para evitar una reacción violen-

ta. La carga del líquido debe ser lenta para evitar fuertes

reacciones por la formación excesiva del CO debido al alto

%C en el arrabio. En este momento se tiene la expulsión

de escoria por la puerta de trabajo perdiéndose parte de la

carga metálica afectando con ello el rendimiento metálico.

Por otra parte la grúa de vaciado tiene un tiempo de expo-

sición mayor a las altas temperaturas y puede ver afectado

su desempeño por daños en los equipos auxiliares.

RESULTADOS

Haciendo una comparación de resultados analizando cola-

das procesadas con 100% fi erro esponja y arrabio granu-

lado y coladas con arrabio líquido, éstos se muestran en la

siguiente tabla:

Mettallics Power onMin/Heat

Tap-TapMin/Heat

DRITons.

LiquidPig Iron

PELLETTons.

FluxesTons.

OxygenNm3/Tls

EnergyKwh/Tls

FeO%

100% DRI 60.6 89 258.4 0.0 0.2 13.9 23.2 585.6 38.6

Liq. Pig Iron 56.5 123 203.7 57.2 1.2 15.0 25.8 504.0 39.9

Benefi cios con el uso de arrabio líquido

• Menor tiempo de conexión del horno (7.1%)

• Menor consumo de energía eléctrica (14%)

• Una opción más de metálicos para nuestro proceso

Desventajas con el uso de arrabio líquido

• Mayor tiempo de vaciado a vaciado (38%), 7-8 minu-

tos por carga de DRI y Cal para calmar el remanente de

acero + 3-4 minutos por movimientos de bóveda y chu-

te de alimentación + 5-6 minutos por carga de arrabio li-

quido, todo esto suman aproximadamente 20 minutos)

Además frecuentemente el horno suspende operación

para decarburar por tener alto %C.

• Hace necesario el consumo de Pellet para incrementar

la capacidad de desoxidación durante el proceso.

• Incremento en el consumo de fundentes (7%)

• Mayor generación de FeO (40-44%) lo cual afecta el

rendimiento metálico

Consumo excesivo de refractarios:

a).- Los pisos y bancos de los hornos se dañan con mucha

facilidad.

b).- Las deltas sufren un desgaste excesivo por radiación y

tienen que ser cambiadas con frecuencia. La vida útil de

la delta ha disminuido de 270 coladas a 150 coladas.

c).- Los electrodos del faldón sufren un desgaste excesi-

vo por una mayor erosión debido al alto porcentaje del

FeO de la escoria.

d).- Reparación y goneos frecuentes por hornos dañados

• Reacciones violentas por alto %C, fuertes derrames de

escoria. Entre otras.

CONCLUSIONES

1.- El conocimiento de la composición química del HBI

previo a su carga en el horno eléctrico es muy impor-

tante para promover una fusión segura y que brinde los

mejores resultados técnico-económicos. El HBI es un

material de hierro alterno confi able para la producción

de acero.

2.- El control del fósforo en el HBI es muy importante de-

bido a que infl uye directamente en el consumo de la

energía eléctrica debido a un mayor consumo de fun-

dentes.

3.- El consumo de HBI por alimentación contínua es el me-

jor método para su alimentación al horno eléctrico.

4.- Se debe de asegurar la disponibilidad de oxígeno en el

taller previo a la carga del arrabio para evitar altos %C

que den lugar a demoras y a condiciones de riesgo in-

deseables.

5.- La adición de arrabio a granel por alimentación contínua

es el mejor método de carga en el horno eléctrico. Las

cantidades y velocidades de alimentación dependerán

principalmente de la capacidad de inyección de oxíge-

no. Al igual que con el HBI, si el arrabio se carga por

cesta su porcentaje no debe ser mayor al 30% del total

de la carga metálica para evitar la formación de adhe-

rencias en las paredes del horno.

6.- La adición de arrabio líquido en el horno eléctrico si no

se cuenta con las instalaciones apropiadas ofrece des-

ventajas con respecto de la práctica normal, no obstan-

te la disminución en el consumo eléctrico. Con la carga

del arrabio líquido se generaron, altos tiempos de tap

to tap, bajo rendimiento metálico y daños frecuentes en

los equipos del horno y auxiliares, así como una mayor

contaminación ambiental.

REFERENCIAS

1.- Ruben Lule, Francisco Lopez , Raul Torres G “ Experiences in Imexsa

Applying HBI in the EAF in Imexsa” XXII Symposium of Metallurgy

November 2001, Morelia, Mich. Mexico,.

4.- R. Lule, Francisco López “Resultados Operativos sobre el uso de

Arrabio Liquido en los Hornos de Arco Eléctrico en Imexsa” Reporte

Interno Abril del 2002.

acería


En las recientes ediciones del principal evento

anual de la AIST de los Estados Unidos de Amé-

rica se ha convertido en tradición el contar con

la presencia de un espacio asignado al Capítulo

México y este año no fue la excepción en la AIS-

Tech 2009.

La cita era en el “America’s Center” de la Ciudad

de Saint Louis, Missouri en el cual se estuvo del 3

al 6 de Mayo de este año y para lo cual se prepa-

ró un booth que complementaba a los 401 expo-

sitores registrados relacionados con la industria

del hierro y del acero. De las secciones extranje-

ras, el Capítulo México es el único al que la AIST

de los EUA le ha destinado un área en este im-

portante evento en varias de sus ediciones.

Las principales misiones en ese momento eran

publicitar el Cuarto Congreso y Exposición de la

Industria del Acero, CONAC 2009 así como la

revista “Hierro y Acero” por lo que se entregó in-

formación impresa a los asistentes interesados y

se repartió además a una gran mayoría de stands

del área de exhibición.

El interés mostrado por las actividades de la sec-

ción mexicana fue notorio y de un nivel acepta-

evento anual Por: Miguel Angel Muñoz Ramírez.

La AIST Méxicopresente de nuevo en el principal

aist

de la AIST de los EUA

ble logrando establecer contacto para mantener

comunicación con representantes de empresas

interesadas en colaborar de alguna forma con la

AIST México.

Una importante actividad adicional a la atención

en el booth fue el participar la tarde del martes 5

de Mayo en la reunión de representantes de capí-

tulos de la AIST en la cual se mostraron datos in-

teresantes sobre la participación de los capítulos

de la asociación, entre ellos los extranjeros, como

el correspondiente a México. Directamente de la

AIST de los EUA durante esta junta se hizo men-

ción del Congreso y de la Revista producidos por

la sección de México.

Además se atendieron eventos ofi ciales de

AISTech 2009 como el “President’s Award

Breakfast” la mañana del martes 5 de Mayo que

incluyó la Conferencia titulada “Back to the Fu-

ture” impartida por John J. Ferriola (Nucor Corp.)

mientras que la noche de ese mismo día se acu-

dió al denominado “President’s Welcome Re-

ception and Dinner” con la singular característica

de estar celebrando la ocasión en el mismo sitio

en el que en el año 1919 en el entonces “Statler

Hotel” se llevaba a cabo la 13ª Convención Anual

de la Association of Iron and Steel Electrical En-

gineers ( AISEE ), un antecesor de la actual AIST.

En la actualidad el salón sede es una sección del

“Renaissance St. Louis Grand & Suites Hotel”.

El próximo evento anual AISTech se efectuará

del 3 al 6 de Mayo del año 2010 en el “David L.

Lawrence Convention Center” de la ciudad nor-

teamericana de Pittsburgh, PA.

(http://www.aist.org/aistech/ )

La presencia ofi cial de la AIST México en las acti-

vidades de eventos institucionales como AISTe-

ch y la cual es recibida y tratada con grandes dis-

tinciones dignas de agradecimiento, es producto

de la constante colaboración mutua entre la AIST

de los EUA y la AIST Capítulo México.

aist


Agradeciendo el apoyo y la atención

que hemos recibido de su parte, para el

CONAC 2009, nos permitimos informar-

les, que debido a la situación económica

actual que afecta en gran medida a la in-

dustria del Acero, nos vemos en la nece-

sidad de posponer el Cuarto Congreso y

Exposición de la Industria del Acero pro-

gramado para llevarse a cabo del 4 al 6 de

Octubre, 2009.

Esperamos contar con su comprensión y

participación en el CONAC 2010 que se

llevará a cabo del 3 al 5 de octubre del

2010.

aist


Estimados miembros, colaboradores y amigos

de la AIST Capítulo México A.C.

Un agradecimiento es-

pecial para los expositores que

mantuvieron reservado su Stand:

Ami GE, Heraeus Electro-Nite Mexica-

na, BRC Internacional, ESW, Bloom Engi-

neering Co, Loi Inc., Fedmet Refractories,

Productos Rolmex, Melter, Lechler y Metaloi-

des.

Para el envío de resúmenes de ponencia e in-

formación sobre la exposición los invita-

mos a visitar la página de la AIST México:

www.aistmexico.org.mx

Atentamente

Mesa Directiva

AIST México.

canacero


• Insta a organismos privados a sumarse a

la iniciativa ante el aumento de asaltos

• ANTP y la CAINTRA acogen la iniciativa

y comprometen su participación

de

CANACERO

Seguridad Transporte

empresarialConsejo Consejo

en el

impulsa impulsa

Octavio Rangel Frausto, director general de la Cá-

mara Nacional de la Industria del Hierro y del Ace-

ro (CANACERO), invitó a organismos privados a

sumarse a la creación del Consejo Empresarial de

Seguridad en el Transporte, durante el IX Foro Na-

cional de Transporte de Mercancías, organizado en

Acapulco, Guerrero, por la Asociación Nacional de

Transporte Privado (ANTP) del 17 al 20 de junio.

el


Durante el panel “Seguridad: costos de la inseguridad para

la logística. Estrategias para enfrentarlos”, el directivo afi r-

mó que la información es la base para establecer cualquier

estrategia en el tema, por lo que propuso trabajar de ma-

nera conjunta en un banco nacional de información que

contenga la incidencia de robos de los diferentes sectores

industriales, mismo que al estar avalado y reconocido por la

autoridad, retroalimente a los sistemas de información del

gobierno Federal.

Este trabajo, dijo, no solamente debe limitarse a la recopi-

lación de información, sino que debe estar acompañado de

un análisis profundo que detecte con precisión la proble-

mática de cada sector, para desarrollar estrategias precisas

de disminución de incidencia delictiva.

El trabajo requiere de seguimiento puntual por parte de

todos los involucrados, por ello la relevancia del Consejo

Empresarial de Seguridad en el Transporte, que vinculará

la actividad que desarrolla cada uno de los sectores indus-

triales para abatir los costos de la inseguridad para la logís-

tica.

Las propuestas de la CANACERO fueron acogidas por los

asistentes y de manera específi ca, por el vicepresidente de

la ANTP, Alex Thiessen Long, quien comprometió el apo-

yo de este organismo y de la Cámara de la Industria de la

Transformación (CAINTRA) Nuevo León, en la que funge

como presidente de la Comisión de Transporte.

En el panel de seguridad participaron también Jorge Licón

Ávila, director general de Transporte Ferroviario y Multi-

modal, de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes;

José Guillermo Zozaya Delano, presidente de Kansas City

Southern de México; Bernardo Mercado Deverdun, direc-

tor de Operaciones de Agencias Grupo CSAV; Raúl Mon-

roy Reus, director general de Transportes Monroy Schia-

von y como moderador, Guillermo Maynez Gil, director de

Relaciones Institucionales de Grupo LALA.

Problemática en la industria del acero

Índice de robos por año y empresa afectada

El sector siderúrgico ha sido severamente afectado por el

robo de productos de acero. El problema se ha incremen-

tado en los últimos años, causando graves pérdidas para la

industria nacional, situación que impacta por la pérdida de

producto, pero también por la grave distorsión en el mer-

cado del acero.

La red comercial se enfrenta a un mercado negro con el

que no puede competir; las primas de las compañías ase-

guradoras se incrementan considerablemente e incluso,

existen productos a los que evalúan cubrir.

Otra situación que ejemplifi ca la problemática es la que se

presenta en el transporte: en un principio solamente se su-

fría el robo del material, pero ahora se roban el material, la

plataforma, el tracto-camión y, en lamentables ocasiones,

se ha llegado a lastimar a los operadores.

Al cierre de 2008, los robos de productos siderúrgicos

fueron por más de 12,500 toneladas, lo que representó un

aumento del 250% en la incidencia de ilícitos.

Con la implantación del Programa de abatimiento de robos,

dirigido en principio a dos productos: varilla y alambrón, du-

rante 2005 y 2006 se lograron resultados satisfactorios al

reducir en 70% los incidentes, por lo que a fi nales de ese

último año, la cobertura se amplió a todos los productos

del sector.

Esta nueva cobertura arrojó nuevos datos: se detectaron

nuevas formas de operación delictiva, nuevos lugares y

más empresas afectadas.

Por ejemplo, Nuevo León, en donde en 2006 no se tenía

un solo registro de robos, en 2008 esa entidad ocupa el

primer lugar de robos a nivel nacional, concentrando el

20% de todos los robos ocurridos en el país. Esto quiere

decir que uno de cada cinco robos de camiones con pro-

ductos de acero durante el año pasado, sucedió en Nuevo

León.

canacero


w w w . q u i n t o l u b r i c . c o m8 0 0 - 5 6 3 - 5 8 4 3

* Quintolubric 888-46, 888-68, 822-450, 888-68-FM and 855

Quaker Chemical, the pioneer in synthetic fire-resistant hydraulic

fluids, is proud to announce that Quintolubric® fluids* meet the

new, more stringent, Factory Mutual Global standard for

“Approved” fire-resistance. Not only do the Quintolubric fluids

meet the new standard, they retain the unsurpassed lubricity,

biodegradability and non-toxic, non-hazardous features

that assure you first-in-class performance and safety.

Tel. (81) 8158 7100 email: [email protected]

Estrategias para abatir el robo de productos

siderúrgicos

La estructura del Programa de abatimiento de robos está

basada en desarrollar e implantar acciones de tipo preven-

tivo, disuasivo y correctivo.

Las primeras dos, preventivas y disuasivas, son parte de la

estrategia de las empresas del sector siderúrgico, mientras

que las correctivas se trabajan con las autoridades.

El programa está cimentado en 5 frentes:

1 El banco de información, que está conformado con

datos específi cos de los ilícitos, tales como: empresas

perjudicadas, número de robos, estados con mayor in-

cidencia, tonelaje, líneas transportistas afectadas, ope-

radores asaltados, clase de material, calibres, modus

operandi, fecha y hora en que sucedió el hecho, entre

otros.

Este banco ha sido el motor generador de acciones

estratégicas, ya que a través del análisis y manejo de

toda la información, se ha podido dirigir con precisión la

acción y ha otorgado argumentos sólidos para trabajar

con las autoridades.

2 Coordinación con autoridades de justicia de los Esta-

dos. Se han generado acciones para establecer vín-

culos de colaboración y trabajo con las autoridades

estatales, en especial con los procuradores generales

de Justicia y los secretarios de Seguridad Pública de

cada una de las demarcaciones, entre las que destacan

el Distrito Federal, el Estado de México, Puebla, Jalisco

y Nuevo León.

Con algunas de estas entidades se celebraron convenios

de colaboración, quedando establecidas acciones como

las siguientes:

• Reuniones continuas

• Cruce de información

• Desarrollo de estrategias

• Centralización de las averiguaciones previas

• Números telefónicos de respuesta inmediata

• Capacitación en materia de identifi cación de pro-

ductos de acero, dirigidos a los grupos operativos

de algunas Procuradurías.

• Operativos específi cos de revisión para la detec-

ción de camiones que hayan sido robados

3 Investigación en redes comerciales y usuarios fi nales.

Existe una estrecha colaboración con la Confederación

Nacional de Distribuidores de Acero (CONADIAC), en

el rastreo de aquellos locales comerciales que fomen-

ten el mercado negro del acero con la compra y venta

del material robado.

4 Medidas preventivas en el transporte. Se han ejecuta-

do diversas acciones, entre las que destacan: el rastreo

satelital, viajes en convoy, promover que los operadores

del transporte cuenten al menos con una herramienta

que permita comunicarse en cualquier momento, distri-

bución de dípticos con recomendaciones preventivas

para operadores, donde se difunde el uso de la línea 01-

800 CANACERO, entre otras.

5 Trabajo conjunto con otras cámaras industriales y co-

merciales. CANACERO trabaja de manera conjunta

con instituciones como la ANTP, la CONCAMIN, la

CANACAR y con la CONADIAC en el intercambio de

información y propuestas. El trabajo realizado ha repor-

tado respuestas favorables.

canacero


nombramientos en la

Comisiones y Grupos de Trabajo de la CANACEROComisión de Competitividad (recién creada)

C. P. Arcadio Herrera Alayola, ArcelorMittal

Comisión de Energéticos

C. P. Luis Alberto Acevedo Romano,

ArcelorMittal

Sustituye a Lic. Francisco Quiroga Fernández,

ArcelorMittal

Comisión de Enlace Legislativo

Lic. Jesús Flores Ayala, TenarisTamsa

Sustituye a C. P. Arcadio Herrera Alayola,

ArcelorMittal

Comisión de Finanzas

C. P. José Antonio Furber Cano, DEACERO

Sustituye a C. P. Ignacio Treviño Camelo,

Villacero

Comisión de Logística (antes de Transporte)

Ing. Fernando Villanueva Cuéllar, DEACERO

Sustituye a Ing. Roberto Márquez Hiriart,

Villacero

Comisión de Promoción del Acero y Desarrollo

de Mercados

Ing. Octavio Álvarez Valadez, Gerdau Corsa

Comisión de Seguridad en el Transporte (antes

Programa de Abatimiento de Robos)

Ing. Roberto Márquez Hiriart, Villacero

Grupo Técnico de Varilla (antes Comisión de

Varilla)

Lic. Guillermo Rey Arslangul, Sicartsa

Comercial

Sustituye a Ing. Roberto Márquez Hiriart,

Villacero

Grupo Técnico de Tubería (antes Consejo

Coordinador de Tubos Mayores)

Ing. Rodrigo Sánchez Espinoza, Tubesa

Sin cambios:

Comisión de Aduanas

Lic. Juan Castillo Ramírez, AHMSA

Grupo de Chatarra

Lic. Francisco Díaz Casañas, DEACERO

Comisión de Comercio Exterior

Dr. Rafael R. Rubio Pérez, Ternium

Comisión de Compras de Gobierno

C.P. Rafael Urquiza y Rodríguez Vigil,

TenarisTamsa

COTENNIS

M. en C. Marco Maussan Flota, Gerdau

Sidertul

Comisión de Desarrollo Sustentable

Ing. Lorenzo González Merla, AHMSA

Comisión de Planeación

Ing. Juan Carlos Villarreal Cantú, Villacero

Comisión de Tecnología

Ing. Ricardo Viramontes Brown, Ternium

CANACEROEl pasado 15 de junio, durante la reunión de Consejo de la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO), PS Venkataramanan, presidente

del organismo, dio a conocer los siguientes nombramientos:

canacero

ArcelorMittal México, una historia de éxito

A principios de los noventas, México llevó a cabo una serie de privatizaciones, en la cual el

sector siderúrgico no fue la excepción. Entonces, un empresario llamado Lakshmi Mittal se

mostraba optimista por tomar el control de una planta de productos planos en Ciudad Lázaro

Cárdenas, Michoacán.

Mittal ya había sorprendido con la compra de una planta en Trinidad y Tobago, en la cual

opacó las ofertas de empresas más grandes y consolidadas: Así empezaba a delinear el

perfi l del que años más tarde se convertiría en el primer productor siderúrgico global.

“Él (Mittal) cuando llegó a Trinidad y Tobago superó las ofertas de empresas de

Alemania y de Canadá más conocidas. Años después fue incluso motivo de burlas

cuando anunció que buscaba adquirir Arcelor, que era un ícono industrial de Euro-

pa”, recuerda P.S. Venkataramanan, Presidente Ejecutivo de ArcelorMittal México.

“Entonces el Sr. Mittal se dio cuenta de lo fragmentado que estaba el sector side-

rúrgico, visualizó como sería posible lograr su consolidación y, fi nalmente, lo logró”,

añadió Venkataramanan.

Para lograr esa consolidación, el paso que dio Lakshmi Mittal en México en 1992 se con-

vertiría en una decisión fundamental en la construcción de una empresa que 15 años después

lograría tener el 10% de la producción mundial de acero, ya bajo el nombre de ArcelorMittal.

El principal productor de acero llegó a México en 1992;

el paso que la empresa dio en el país fue fundamental


semblanza

La nueva fi rma global adquiere Sicartsa I;

todo el complejo siderúrgico de Lázaro

Cárdenas queda nuevamente integrado

bajo una misma dirección.

1976

1988

2007

1991

1992

2005

2006

Revolución de procesos

Al ser adquirida Sibalsa los cambios llegaron inmediata-

mente. Luego vinieron más compras en otros países y sería

hasta 2006 cuando fi nalmente adquirió la planta hermana

de productos largos llamada Sicartsa, la cual ya había sido

privatizada.

Ésa era una oportunidad inmejorable para tomar control de

todo el complejo siderúrgico de Lázaro Cárdenas, el cual

cuenta con una operación integrada y en un lugar privile-

giado. Las dos plantas vecinas, minas, puerto con salida al

Océano Pacífi co, acceso al sistema ferroviario mexicano,

cercanía terrestre y marítima a la mayor economía del mun-

do, y sobre todo, en un país con un elevado potencial de

crecimiento.

“Al estar en Lázaro Cárdenas es

inevitable pensar en el mercado

de Estados Unidos. Pero cuan-

do uno ve con detalle todo el

panorama, y se da cuenta del

potencial del mercado mexi-

cano, nos damos cuenta de

lo mucho que hay por hacer en

México”, comenta por su parte

Bill Chisholm, nuevo Director Ge-

neral de ArcelorMittal México.

Crecimiento llama… crecimiento

Lograr cambios radicales en la producción no es algo nue-

vo para ArcelorMittal. Sibalsa producía 500,000 tonela-

das anuales y en sólo ocho años se elevó a 4 millones de

toneladas.

La misma receta se repitió con Sicartsa, la cual había esta-

do inactiva por casi cinco meses; allí también llegó un cam-

bio notorio que llevó a la empresa a sumar una capacidad

instalada de casi 7 millones de toneladas de acero crudo.

Fuertes inversiones en minería seguirían en los proyectos

de ArcelorMittal en México, la más importante de ellas se

inauguró en 2008 en el estado de Sonora, donde un pro-

ceso de extracción, procesamiento y embarque de mineral

de hierro se puso en marcha, demostrando así la intención

de la empresa de lograr la necesaria autosufi ciencia en el

suministro de mineral de hierro.

Hoy, ArcelorMittal México no sólo es Lázaro Cárdenas,

donde se concentra la mayoría de sus actividades pro-

ductivas. La empresa tiene presencia industrial en Celaya,

Guanajuato; Tultitlán, Estado de México; Córdoba, Vera-

cruz, además de controlar las operaciones de la planta de

Vinton, Texas, en territorio estadounidense.

Asimismo, su impacto en la actividad industrial del país es

notable. ArcelorMittal México es el principal consumidor

privado de gas natural y de energía eléctrica en el país, ra-

zón por la cual la empresa fi rmó un contrato de compra de

energía eólica.

¿Cuál es el siguiente paso?, crecer en términos de produc-

ción y en la oferta de productos especializados, cuya de-

manda irá en aumento.

Allí estarán destinados los 600 millones de dólares que

fueron anunciados el año pasado para ser invertidos en

una nueva planta de perfi les especiales (productos MBQ y

SBQ), proyecto que ahora está en un proceso de revisión,

esperando que los mercados se estabilicen.

PASO A PASO

Inicia operaciones la Siderúrgica

Lázaro Cárdenas Las Truchas

con la planta Sicartsa I

(productos Largos).

En el mismo complejo nace

Sibalsa, también conocida

como Sicartsa II (productos

Planos).

Sicartsa I es privatizada. El Gobierno

Mexicano decide vender por partes

la empresa.

Sibalsa es adquirida por Lakshmi

Mittal. Es renombrada como Ispat

Mexicana, formando parte de

Ispat Internacional.

Ispat Internacional

es transformada en

Mittal Steel. Nace

Mittal Steel Lázaro

Cárdenas.

Se da la fusión entre Mittal Steel

y Grupo Arcelor, con lo cual nace

ArcelorMittal. Se fi rma el acuerdo de

compra de Sicartsa I (que había sido

privatizada años atrás).


semblanza

Lo que hoy conocemos como ArcelorMittal México

tiene una historia que se remonta 32 años, cuando

el Gobierno Mexicano abrió la primera planta de lo

que sería un enorme complejo siderúrgico en el es-

tado de Michoacán.

Donde estamos en México

Si bien el complejo de Lázaro Cárdenas es la parte

medular de la presencia en México, ArcelorMittal

cuenta con diferentes operaciones industriales, y

no sólo en territorio nacional.

Plantas

Lázaro Cárdenas, Michoacán Planos y largos

Celaya, Guanajuato Largos

Tultitlán, Estado de México Largos.

Córdoba, Veracruz Largos

Vinton, Texas (EEUU) Largos.

Minas

En Sonora el Grupo cuenta con un proceso de

extracción, procesamiento y embarque de mineral

de hierro que fue inaugurado en 2008, que abarca

las comunidades de Cedros, Cd. Obregón y

Guaymas.

Además tiene minas en:

Peña colorada. Colima.

Aquila. Michoacán.

Miriam y Faraón. Michoacán.

Las Truchas. Michoacán.

Puertos

Guaymas. Sonora.

Lázaro Cárdenas. Michoacán.


semblanza


laminación

metalúrgicos en laminación en caliente de acero

Modelación de fenómenos

La modelación del proceso de laminación en

caliente de acero incorpora fenómenos metalúr-

gicos como son la restauración de la estructura

deformada, la trasformación de fase y el creci-

miento de la capa de óxido sobre la superfi cie del

acero. Se reconoce el efecto de la composición

química sobre la transformación de fase y la res-

tauración, sin embargo se considera que el creci-

miento del óxido no es afectado por la presencia

de elementos aleantes en el acero y es común

que se maneje a la costra de óxido como una

barrera térmica y que se supongan condiciones

de fricción adhesivas en el entrehierro. Observa-

ciones indican que elementos como el silicio y el

manganeso, más susceptibles a oxidarse que el

hierro, afectan la cinética de crecimiento, la ad-

hesión y el comportamiento de la costra al ser

deformada. En este trabajo se presenta la forma

en que diversos fenómenos metalúrgicos y de

superfi cie se modelan y se utilizan para simular el

proceso de laminación en caliente.

Palabras clave: Laminación, acero, modelación, restauración, oxi-dación.

Modelling of hot rolling of steel strip involves me-

tallurgical phenomena such as restoration of de-

formed structures, transformation to ferrite and

growth of the oxide layer on top of the steel strip.

The effect of composition is taken into account

when restoration and phase transformation is con-

sidered, whereas it is assumed that the chemical

composition of the steel substrate does not affect

the oxide crust, being common place to consider

the oxide just as a thermal barrier and to assume

sticking conditions within the roll-gap. Observa-

tions indicate that elements such as silicon and

manganese, more susceptible to oxidize than iron,

affect the growth kinetics, adhesion and the be-

haviour during deformation of the oxide layer. This

work deals with the way used to model various su-

perfi cial and metallurgical phenomena, and how

this knowledge is used to simulate hot rolling of

steel strip.

Keywords: Rolling, steel, modelling, restoration, oxidation.

Resumen Abstract

P. Zambrano1, M.P. Guerrero-Mata1, M.I. Gómez de la Fuente2, A. Artigas3, A. Monsalve3 y R. Colás1

1 Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Universidad Autónoma de Nuevo León, 66451 San Nicolás de los Garza, N.L. México.pzambran@fi me.uanl.mx, mguerre@fi me.uanl.mx, [email protected] Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, 66451 San Nicolás de los Garza, N.L. Mé[email protected] Facultad de Ingeniería, Universidad de Santiago de Chile, Casilla 10233, Santiago, Chile. [email protected], [email protected]


laminación

Introducción

La modelación matemática de procesos de manufactura

ha pasado en las últimas décadas de ser una mera curiosi-

dad científi ca a una poderosa herramienta apta para el di-

seño y análisis de productos y procesos. La incorporación

de diversos métodos y técnicas de modelación suplanta

cada vez más a la forma tradicional de prueba y error para

determinar tanto las condiciones críticas como los inter-

valos de variación de parámetros y variables de proceso.

Los modelos ofrecen la ventaja adicional de que pueden

ser utilizados para analizar la dependencia funcional entre

los diversos parámetros que intervienen en procesos com-

plejos.

El esfuerzo para predecir la evolución térmica y microes-

tructural durante la laminación en caliente se basan en

suposiciones que simplifi can su complejidad [1-12]. Los pri-

meros intentos se concentraron en describir los fenóme-

nos de transferencia de calor que se presentan durante

el proceso [1,2], en tanto que los más recientes incorporan

cambios en microestructura asociados a la historia térmi-

ca y mecánica del material [3-12]. Estas relaciones permiten

predecir la resistencia del material en las condiciones de

trabajo y, a partir de una teoría de laminación, es posible

calcular las fuerzas de laminación y la potencia requerida

para deformarlo.

Una de las principales suposiciones en el proceso de la-

minación en caliente de acero es la de que la fricción en

el entrehierro es adhesiva [1-12], sin embargo, observaciones

realizadas en instalaciones de última generación parecen

indicar que las condiciones cambian a deslizantes [13,14], lo

que se traduce en la reducción de las fuerzas esperadas

durante laminación [14].

La capa de óxido de los aceros crece conforme el hierro

difunde desde el substrado para reaccionar con el oxígeno

de la superfi cie. La capa está formada por tres especies

(FeO, Fe3O

4 y Fe

2O

3) cuando la temperatura se encuentra

por encima de 570°C [15,16]. La wustita, FeO, se transforma

en hierro y magnetita, Fe3O

4, por debajo de esta tempera-

tura siguiendo la cinética de una reacción eutectoide. Se

acepta que la capa de óxido en el intervalo de interés para

laminación en caliente, 900 a 1200°C, está formada mayo-

ritariamente por wustita (alrededor del 90%); la hematita,

Fe2O

3, constituye solamente un 1%[17-21].

El crecimiento del óxido se supone que sigue un compor-

tamiento parabólico[19-26]:

eox

= kct0.5

donde eox

es el espesor de la capa de óxido al tiempo t, kc

es un coefi ciente que depende de temperatura, Fig. 1.

El objetivo del presente trabajo es presentar la modelación

de diversos fenómenos metalúrgicos que intervienen en

el proceso de laminación en caliente de diversos tipos de

acero y los resultados al ser incorporados en la simulación

del proceso. Uno de los fenómenos menos entendidos es

la oxidación de la superfi cie del acero, que parece depen-

der de las condiciones de proceso y del tipo de acero de-

formado. Es importante determinar la cinética de oxidación

por el fuerte efecto que ejerce sobre la tasa de transferen-

cia de calor y las condiciones de fricción que se presentan

en el entrehierro.

Figura 1. Variación de kc con la temperatura [18,20-26].

Modelación

El modelo a ser discutido se desarrolló en base a la for-

mulación explícita del método de diferencias fi nitas para

calcular la conducción de calor dentro de la sección trans-

versal de la cinta de acero deformada en dos trenes indus-

triales[2,4,9,12]. El modelo toma en cuenta los cambios en las

condiciones a la frontera como son las de radiación y con-

vección al medio ambiente, convección forzada y ebullición

del agua utilizada para controlar la temperatura de la cinta

y en el descascarado o desescamado del acero, así como

conducción a los cilíndros o rodillos de trabajo[11]. Es conve-

niente mencionar que estos mecanismos se llevan a cabo

a través de una capa de óxido. La sección transversal de la

pieza se dividió en celdas de igual tamaño para aproximar

las ecuaciones de conducción. El modelo aprovecha la si-

metría del proceso, por lo que los cálculos se efectúan sólo

en un cuadrante al suponer igualdad de condiciones en las

superfi cies laterales y entre la superior y la inferior.

El crecimiento de la capa de óxido se calcula a partir de

la temperatura de la superfi cie de la cinta utilizando coefi -

cientes disponibles en la literatura [19,20]. Se supuso que la

costra de óxido se deforma en el mismo grado que la cinta

durante laminación [27], dado que la mayor proporción está

constituida por wustita que se comporta en forma plástica

a las temperaturas de proceso [28,29].

El fl ujo de calor a través de la capa de óxido (hox

) se calcula

a partir de [3]:

(1)


laminación

donde kox

es la conductividad térmica del óxido y Tsm y Tox

son respectivamente las temperaturas en la superfi cie de

la cinta metálica y en la del óxido. Se supone que la capa-

cidad calorífi ca de la capa es nula y se asigna el valor de la

conductividad de la wustita dado que modelos anteriores

han demostrado que la diferencia entre calcular sólo una

especie o las tres es prácticamente nula cuando se simulan

las condiciones en un tren continuo y el tiempo de cómpu-

to se acorta considerablemente [30].

El proceso de laminación en caliente, como otros que tie-

nen lugar por encima de la mitad de la temperatura homólo-

ga de fusión, involucra diversos aspectos de restauración.

El material se endurece por deformación y se ablanda al

eliminar defectos de índole puntual o lineal (recuperación)

o por el barrido de una frontera de gran ángulo (recristaliza-

ción), cuando lo permiten la temperatura, la deformación y

el tiempo entre pases. La estructura producto de la defor-

mación no es estable y puede recristalizar estáticamente

entre pases y exhibir crecimiento de los granos una vez

que la recristalización ha concluido. La descripción de las

ecuaciones utilizadas y la forma en que los mecanismos se

evalúan se encuentra en documentos previamente publi-

cados[9,11,31].

Un aspecto importante para modelar los efectos de super-

fi cie es la oxidación de la superfi cie de los rodillos de traba-

jo. Observaciones en planta indican que este fenómeno se

debe al ciclo térmico producto del contacto con la super-

fi cie de la cinta [32]. El calor extraído por los rodillos de tra-

bajo se calcula suponiendo conducción a través de la capa

de óxido [11,12]. Cálculos del calentamiento de los rodillos de

trabajo indican que éste depende de factores como son el

tiempo de contacto con la cinta, posición de los cabezales

de enfriamiento y velocidad de rotación [33].

Se llevaron a cabo pruebas en dos trenes contínuos de

laminación en caliente conformados por seis estaciones o

castillos de confi guración cuarto (dos rodillos de trabajo y

dos de apoyo). El primero de ellos es un tren convencio-

nal de segunda generación con una tabla de 1,040 mm de

ancho y capacidad de producir un millón de toneladas por

año [10,11]. El proceso parte de lingotes calentados en fosas

que son reducidos en estaciones reversibles para obtener

planchones de 27.9 mm de espesor que se alimentan al

tren continuo. La segunda línea es denominada compacta

o de planchón colada de delgada de 1340 mm de ancho

y con una capacidad nominal superior a los dos millones

de toneladas de acero por año [12,14]. En este caso el acero

se cuela a planchones de 50 mm de espesor que se ali-

mentan directamente a un horno túnel y de ahí a la línea

de laminación. El óxido formado durante el calentamiento

del planchón se remueve en una estación descascaradora

con dos cabezales antes de introducir el acero al tren. Se

cuenta con cabezales de agua a la salida de las estaciones

para controlar la temperatura fi nal de la cinta.

Ambos trenes cuentan con celdas de carga para registrar

las fuerzas de separación y con pirómetros que miden la

temperatura de la cinta a la entrada y salida del tren y se

toman muestras de las cintas en forma periódica para ve-

rifi car la calidad de la cinta producida. Se utilizaron estas

muestras para evaluar el tamaño de grano y la capa de óxi-

do formada, Tabla I. Se tomaron los datos de proceso de

las muestras identifi cadas como A a D en la Tabla I para

validar el modelo, Tabla II.

(Tsm

– Tox

)hox

= k

ox

e

ox(2)

Tabla I. Espesor, ancho y composición química (% en peso) de las cintas estudiadas.

Cinta Espesor(mm)

Ancho(mm)

C Mn P S Si Al Nb N

A 2.69 1,206 0.054 0.199 0.009 0.008 0.015 0.033 0.004 0.0043

B 1.92 1,206 0.050 0.199 0.010 0.007 0.015 0.031 0.006 0.0057

C 1.06 1,206 0.053 0.191 0.008 0.007 0.011 0.038 0.006 0.0062

D 2.18 906 0.064 0.804 0.007 0.006 0.006 0.033 0.023 0.0055

E 2.54 1.104 0.054 0.187 0.011 0.007 0.012 0.035 0.003 0.0047

F 2.54 954 0.065 0.970 0.071 0.005 0.015 0.030 0.002 0.0063

G 2.54 966 0.058 0.814 0.007 0.005 0.009 0.032 0.024 0.0059

H 2.54 906 0.060 0.500 0.009 0.005 0.600 0.195 0.002 0.0042


laminación

Tabla II. Resumen de los parámetros de laminación de las muestras A a D.

Estación F1 F2 F3 F4 F5 F6

Cinta A

Espesor (mm) 24.34 13.52 7.16 4.76 3.45 2.69

Velocidad (m/sec) 0.6 1.1 2.0 3.2 4.4 5.8

Reducción (%) 51.3 44.5 47.0 33.5 27.5 22.0

Fuerza (MN) 17.54 14.71 16.81 10.22 8.35 7.80

Cinta B

Espesor (mm) 19.47 10.46 5.54 3.54 2.49 1.92

Velocidad (m/sec) 0.8 1.4 2.7 4.4 6.3 8.3

Reducción (%) 61.1 46.3 47.0 36.1 29.7 22.9

Fuerza (MN) 19.72 15.48 16.26 10.96 10.16 9.36

Cinta C

Espesor (mm) 16.94 7.41 3.32 1.95 1.36 1.06

Velocidad (m/sec) 0.7 1.5 3.4 6.0 9.0 12.0

Reducción (%) 61.1 57.7 53.6 41.3 30.3 22.1

Fuerza (MN) 22.92 20.40 21.64 12.92 11.35 10.55

Cinta D

Espesor (mm) 23.04 11.92 5.79 3.66 2.64 2.18

Velocidad (m/sec) 0.6 1.1 2.3 3.7 5.3 6.6

Reducción (%) 53.9 48.3 51.4 36.8 27.9 17.4

Fuerza (MN) 20.22 18.77 20.48 12.07 9.86 9.11

Resultados

En la Fig. 2 se muestran las imágenes de las microestruc-

turas fi nales de los aceros A a D procesados siguiendo las

secuencias indicadas en la Tabla II. Se aprecian estructu-

ras ferríticas equiaxiales en todas las muestras, aunque la

última de ellas (D) se aprecian estructuras aciculares. Los

valores del tamaño de grano ferrítico son de 10, 9, 7.2 y 3.6

μm. En la Fig. 3 se aprecia la diferente morfología que se

presenta en las diferentes capas de óxido. Las imágenes

en esta fi gura se obtuvieron por electrones secundarios

(ES) en un microscopio electrónico de barrido (MEB).

Figura 2. Imágenes de microscopía óptica de las muestras A a D.

Figura 3. Imágenes de MEB de las capas de óxidos de las muestras E a H.

laminación

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

DIFERENCIASDE

“Move Ahead With Us”

BRC

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

En la Fig. 4 se presentan las curvas de temperatura contra

distancia para las cintas identifi cadas por B y D en las Ta-

blas I y II para los puntos indicados en el diagrama inserto.

Las temperaturas registradas en planta con el pirómetro de

salida se indican en ambos diagramas. Se aprecia como la

superfi cie de la cinta se enfría bruscamente como resulta-

do del agua de descascarado (las dos primeras caídas al-

rededor de los 10 m) y por el contacto con los rodillos de

trabajo y los cabezales de fl ujo laminar a la salida de los dos

primeros castillos. También se observa que la diferencia de

temperatura entre centro y superfi cie se reduce conforme

el espesor de la cinta disminuye. La Fig. 5 muestra los cam-

bios en el tamaño de grano para las mismas posiciones y

cintas. La diferencia en la evolución microestructural entre

el acero al carbono (B) y el microaleado (D) puede ser atri-

buida a la diferencia en la cinética de recristalización, Fig.

6. La correlación entre las mediciones de temperatura a la

salida del tren y las predicciones del modelo se muestran

en la Fig. 7.

Figura. 4. Evolución térmica calculada para las cintas identifi cadas como B y D.

Figura 5. Evolución microestructural calculada para las cintas identifi cadas como B y D.


Figura. 6. Fracción recristalizada calculada para las cintas identifi cadas como B y D.

Figura 7. Correlación entre las temperaturas medidas (Tm) y las predichas (Tp) por el modelo a la salida del tren, se incluyen otras corridas no reportadas en este trabajo.

Se intentó registrar las temperaturas de la cinta en puntos

cercanos a la mordida por medio de un registrador infrarro-

jo [34], sin embargo, al no poder obtener mediciones con-

fi ables, se decidió analizar el proceso en base a las tem-

peraturas predichas por el modelo. La Fig. 8 muestra las

curvas de fl uencia calculadas para los seis pases a que se

sometió cada lámina. Estas curvas se calcularon en base a

los valores promedio de tamaño de grano y de temperatura

a la entrada a los diversos castillos, ver Figs. 4 y 5, con un

modelo que predice el endurecimiento por lo trabajado y la

participación de fenómenos de restauración de índole di-

námica y estática [35].


laminación

Figura 8. Curvas de fl uencia para las diversas cintas

Discusión

El esfuerzo de deformación promedio en cada paso se

puede calcular a partir de las fuerzas de laminación regis-

tradas durante la producción de la lámina suponiendo con-

diciones de fricción adhesiva en el entrehierro:

donde σ es el esfuerzo promedio, P la fuerza de laminación,

w el ancho de la cinta, L la proyección del arco de contacto

durante el paso y Qp un término de índole geométrica[36,37].

El esfuerzo promedio se puede calcular integrando las cur-

vas de fl uencia de la Fig. 8. En este caso, el esfuerzo pro-

medio (σm

) se calcula como:

donde εo y ε

f corresponden a los valores equivalentes de

deformación al inicio y fi n de cada paso. Los valores de σr

y σm

, así como las temperaturas, velocidades de deforma-

ción y tamaño de grano promedio en cada paso se mues-

tran en la Tabla III. En la Fig. 9 se muestra el buen acuerdo

existente entre σr y σ

m para el acero al carbono, aunque

éste no es el adecuado para el acero microaleado. La di-

vergencia en los resultados se puede atribuir a que las cur-

vas de fl uencia de la Fig. 10 se calcularon suponiendo que

el material tiene tiempo sufi ciente como para recristalizar y

no acumular deformación[4,9,10,31,38,39] y, como se muestra en

la Fig. 5, éste podría no ser el caso para el acero microa-

leado.

La Fig. 10 muestra la dependencia de σr y σ

m con la tempe-

ratura y se aprecia como el esfuerzo, independientemente

del método de cálculo usado, aumenta al reducir la tempe-

pox

1.15w LQp

(3)σr=

∫−= f

o

dof

mε

εεσ

εεσ 1

(4)

Figura 9. Correlación entre σr y σ

m , los símbolos corresponden a las cuatro cintas

estudiadas.

ratura y, aunque los datos del acero al carbono yacen sobre

una banda de dispersión, se debe notar que la velocidad

de deformación aumenta al reducirse el espesor, Tabla III.

Las líneas punteadas indican las velocidades de deforma-

ción equivalente calculadas con una energía de activación

de 288 kJ/mol K, calculada a partir de la composición del

acero al carbono [35]. Los valores correspondientes al acero

microaleado al Nb no se ajustan a estas curvas.

Figura 10. Variación de σr y σ

m con a la temperatura.

La Fig. 4 muestra claramente que el tamaño de grano tien-

de a disminuir conforme se reduce el espesor de la lámina

de acero al carbono, lo que puede atribuirse al incremento

en la tasa de nucleación de ferrita a partir de la austenita[40].

La micrografía correspondiente al acero microaleado (D en

la Fig. 4) es evidencia de la efectividad del Nb para redu-

cir el tamaño de grano, el mecanismo responsable de este

fenómeno puede ser la reducción en la cinética de recris-

talización, que permite que el material acumule deforma-

ción y que el tamaño de grano austenítico se refi ne, lo que

aumenta la tasa de nucleación de ferrita. En la Fig. 10 se

grafi ca la variación de los tamaños de grano de la austenita


laminación

Tabla III. Resumen de los parámetros calculados

F1 F2 F3 F4 F5 F6Cinta A

Temperatura (C) 1041 1004 977 946 921 891Tamaño de grano (μm) 700 120 55 25 20 18

ε(seg-1) 5.4 16.7 43.8 52.4 73.6 94.9 σm(MPa) 125 135 154 160 173 186 σr (MPa) 128 141 163 157 163 177

Cinta BTemperatura (C) 1039 1002 973 942 917 885

Tamaño de grano (μm) 700 117 52 23 19 15 ε(seg-1) 6.6 25.0 67.2 82.3 130.6 164.9

σm(MPa) 137 144 164 173 187 199 σr (MPa) 119 147 162 161 188 208

Cinta CTemperatura (C) 1044 1003 977 940 903 851

Tamaño de grano (μm) 700 115 50 21 18 13 ε(seg-1) 8.3 38.4 127.5 180.2 256.0 313.2

σm(MPa) 133 153 176 189 206 227 σr (MPa) 125 150 168 186 206 234

Cinta DTemperatura (C) 1058 1017 989 956 925 887

Tamaño de grano (μm) 700 40 25 20 12 2

ε(seg-1) 5.7 19.1 60.9 74.1 102.2 103.8

σm(MPa) 144 154 199 228 252 282

σr (MPa) 188 223 246 238 275 386

Carretera Mty-Laredo km 22.7Ciénega de Flores N.L. CP 65550

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

(dγ) y de la ferrita (dα) predicho por el modelo matemático y

medido directamente de las muestras de acero al carbono

en función del espesor de la cinta

En dicho diagrama se aprecia que los tamaños de grano

austenítico y ferrítico tienden a refi narse conforme se re-

duce el espesor de la cinta, sin embargo, la reducción no

sigue la misma relación, pues se aprecia como el cociente

(dα/dγ) se incrementa, lo que implica que la tasa de nuclea-

ción de ferrita se incrementa conforme se reduce el espe-

sor. Este comportamiento se puede atribuir al incremento

en la deformación plástica, al aumentar la reducción, o a la

mayor velocidad de enfriamiento que tiene lugar en la mesa

de enfriamiento en las cintas más delgadas [41], sin embar-

go, no es claro cual es el mecanismo dominante.


laminación

Otro punto a considerar al simular el proceso de laminación

es el comportamiento de la capa de óxido que cubre la su-

perfi cie del acero. En la Fig. 5 se presentan las diferentes

morfologías que se encontraron en los aceros identifi cados

como E a H. La principal diferencia en estas muestras es la

composición base del acero dado que las cuatro cintas se

procesaron siguiendo la misma secuencia de reducción;

sin embargo, tanto la morfología como las dimensiones de

la costra son diferentes. En la Fig. 11 se muestra el cambio

en espesor calculado para la lámina identifi cada como E,

en ella se puede observar el rápido crecimiento inicial de la

superfi cie libre óxido del acero producto del uso de los dos

cabezales de descascarado de que dispone la línea (loca-

lizados a las distancias de 10 y 12 m) [42]. El crecimiento se

calculó con los parámetros de la Ec. (1) utilizando coefi -

cientes disponibles en la literatura [19,20], la disminución en

espesor del óxido se supone que es igual a la del acero. Es

interesante observar que el espesor fi nal predicho por el

modelo de alrededor de 5 μm, Fig. 12, es semejante al de la

cinta E, Fig. 5, pero apenas la mitad del de las otras cintas.

Es posible suponer que la diferencia en los espesores de

las costras que se muestran en la Fig. 5 se deba a una ma-

yor tasa de crecimiento en los aceros F y G que contiene

una mayor cantidad de Mn, sin embargo, esto no debe ser

la causa en aceros con Si, como el H, puesto que la pre-

sencia de fayalita (2FeO•SiO2) reduce la tasa de crecimien-

to del óxido al evitar la difusión del hierro [43]. Si la diferen-

cia en espesor no es atribuible a cinéticas de crecimiento

más elevadas, la otra opción sería la del incremento en la

resistencia mecánica de la costra de óxido. Esto sería via-

ble, puesto que si la capa está formada con menores con-

tenidos de wustita, ésta sería más difícil de deformar y no

tendría razón suponer que el óxido se deforma en la misma

proporción que el acero, sin embargo, no se cuenta con

evidencia de que esta suposición sea correcta.

Figura 11. Variación de los tamaños de grano austenítico (dγ) y ferrítico (dα), así como su cociente (dα/dγ) en función del espesor de las cintas de acero al carbono.

Reducción total (%)

Ta

ma

ño

de

gra

no

(μm

)

Espesor (mm)

dα /

dγ

Distancia (m)

Es

pe

so

r (μ

m)

Conclusiones

Se determinaron los parámetros que permiten simular los

cambios de temperatura durante la laminación en calien-

te de aceros al carbono. La validez de las suposiciones se

confi rma al obtener una buena correlación entre las tem-

peraturas predichas por el modelo y las obtenidas por los

pirómetros instalados en las líneas de laminación. Las pre-

dicciones estructurales y de temperatura se utilizaron para

determinar el esfuerzo promedio requerido para deformar

al acero en cada paso y se compararon con los valores cal-

culados a partir de la suposición de fricción adhesiva en

el entrehierro. La correlación entre ambos valores fue alta

en el acero al carbono, pero no para el acero microaleado,

pues el modelo no contempla la acumulación de deforma-

ción entre pases.

Se estudió la microestructura obtenida en muestras de las

láminas producidas en la línea compacta y se observó la re-

ducción del tamaño de grano ferrítico en aceros al carbono

al reducirse el espesor de la cinta, atribuida al incremento

en la tasa de nucleación. Se observó una mayor reducción

en el tamaño de grano en muestras de un acero microa-

leado al niobio, lo que se atribuye a la supresión de la re-

cristalización de la austenita durante su procesamiento en

caliente.

Se observó que tanto la morfología como el espesor del

óxido formado en la superfi cie de la lámina se ven afecta-

dos por la composición química del acero, sin embargo no

se cuenta con evidencia para atribuir este fenómeno a fac-

tores relativos a la cinética de crecimiento o a la resistencia

mecánica de la capa.

Figura 12. Cambios en el espesor del óxido formado en el acero identifi cado como E.


laminación

Agradecimientos

Los autores agradecen el apoyo por parte del Fondo Na-

cional de Desarrollo Científi co y Tecnológico, FONDE-

CYT, Chile, al proyecto 1060008, y al Programa de Apoyo

a la Investigación Científi ca y Tecnológica, PAICYT, de la

UANL.

Referencias

1. F. Hollander, Mathematical Models in Metallurgical

Process Development, Iron Steel Inst. Sp. Pub. 123,

1970, 46.

2. R.A. Harding, Tesis Doctoral, U. Sheffi eld, UK,

1976.

3. L.A. Leduc, Tesis Doctoral, U. Sheffi eld, UK, 1980.

4. C.M. Sellars, Mat. Sc. Techn., 1, 325 (1985).

5. C.M. Sellars, Mathematical Modelling of Hot Rolling

of Steel, S. Yue (ed.), CIM, 1980, 1.

6. F. Hollander, Mathematical Modelling of Hot Rolling

of Steel, S. Yue (ed.), CIM, 1980, 19.

7. P. Choquet, P. Fabrégue, J. Giusti, B. Chamont, J.N.

Pezant y F. Blanchet, Mathematical Modelling of

Hot Rolling of Steel, S. Yue (ed.), CIM, 1980, 34.

8. P.D. Hodgson y R.K. Gibbs, Mathematical Modelling

of Hot Rolling of Steel, S. Yue. (ed.), CIM, 1980, 76.

9. R. Colás, Advances in Hot Deformation Textures

and Microstructures, J.J. Jonas, T.R. Bieler y K.J.

Bowman (eds.), TMS, 1994, 63.

10. R. Colás, Mat. Sc. Tech., 14, 388 (1998).

11. R. Colás, Model. Simul. Mater. Sci. Eng., 3, 437

(1995).

12. P.C. Zambrano, A.L. Delgado, M.P. Guerrero-Mata,

R. Colás y L.A. Leduc, ISIJ Int., 43, 1030 (2003),

13. C. Reiner y R.L. Hriman, Ironmaking Steelmaking,

20, 275 (1993).

14. J. Morales, I. Syoval y G. Murillo, AISE Steel Techn.,

25 (11), 46 (nov., 1999).

15. W.F. Gale y T.C. Totemeier (eds.), Smithells Metals

Reference Book, 8a Ed., Elsevier Butterworth-Hei-

nemann, Oxford, 2004.

16. L.S. Darken y R.W. Curry, J. Am. Chem. Soc., 68

(1946) 798.

17. M.H. Davies, M.T. Simnad y C.E. Birchenall, Trans

AIME, 197 (1951) 889.

18. K. Stanley, J. von Hoene y R.T. Huntoon, Trans.

ASM, 43 (1951) 426.

19. J. Paidassi, Rev. Métall., 54 (1957) 2.

20. F. Lorang, Rev. Univ. Mines, 17 (1961) 514.

21. O. Kubaschewsky y B.E. Hopkins, Oxidation of Me-

tals and Alloys, Butterworths, 1962, 231.

22. N. Birks y A. Nicholson, Iron Steel Inst. Sp. Pub. 123,

1970, 219.

23. H. Abuluwefa, G. Carayannis, F. Dallaire, R.I.L. Gu-

thrie, J.A. Kozinski, V. Lee y F. Mucciardi, Steel Re-

heat Furnace Technology, F. Mucciardi (ed.), Cana-

dian Institute of Mining y Metallurgy, 1990, 211.

24. K.M. Browne, J. Dryden y M. Assefpour, Recent Ad-

vances in Heat Transfer y Micro-Structure Modelling

for Metal Processing, R.-M. Guo y J.J. Too (eds.),

ASME (MD-Vol. 67), 1995, 187.

25. H. Abuluwefa, Tesis Doctoral, University of McGill,

1996.

26. K. Sachs and C.W. Tuck, Iron Steel Inst. Publication

III, 1968, 1.

27. S. Wilmotte, J. Mignon, M. Economopoulos y G.

Thomas: C.R.M., 36, 35 (1973).

28. A.G. Crouch, J. Am. Ceram. Soc., 55, 558 (1972).

29. T.E. Mitchell, D.A. Voss y E.P. Buther, J. Mater. Sci.,

17, 1825 (1982).

30. M. Torres y R. Colás, J. Mat. Proc. Techn., 105, 258

(2000).

31. M. Hinojosa, U. Ortiz y R. Colás, Mat. Sc. Forum, 113-

115, 467 (1993).

32. R. Colás, J. Ramírez, I. Sandoval, J.C. Morales y L.A.

Leduc, Wear, 230, 56 (1999).

33. M.P. Guerrero, C.R. Flores, A. Pérez y R. Colás, J.

Mat. Proc. Techn., 94, 52 (1999).

34. G. García Gi y R. Colás, Int. J. Machine Tools Manuf.,

40, 1977 (2000).

35. R. Colás, J. Mat. Proc. Tech., 62, 180 (1996).

36. R.B. Sims, Proc. Inst. Mech. Eng., 168, 191 (1954).

37. E.C. Larke, The Rolling of Strip, Sheet and Plate,

2nd Ed., Chapman & Hall, Londres, 1963.

38. M. Gómez, S.F. Medina y A. Quispe, Rev. Met., Ex-

traordinario, 379 (2005).

39. A. Quispe, S.F. Medina y M. Gómez, Rev. Met., Ex-

traordinario, 384 (2005).

40. J.C. Morales, C. García, R. Colás y L.A. Leduc, 1995,

Recent Advances in Heat Transfer and Micro-Struc-

ture Modelling for Metal Processing, R.-M. Guo y

J.J. Too (eds.), ASME (MD-Vol. 67), 45.

41. L. Hernández, M.P. Guerrero-Mata, L.A. Leduc y R.

Colás, J. Physique IV, 120, 513 (2004).

42. J. Ramírez-Cuellar, M.P. Guerrero-Mata, L.A. Leduc

y R. Colás, J. Physique IV, 120, 209 (2004).

43. M. Díaz-Ercilla, T. Ros-Yáñez, R. Petrov, Y. Houbaert

y R. Colás, Corr. Eng. Sc. Techn., 39, 295 (2004).


laminación

Que mejor tema para incluir en el apartado de procesos y usos del Acero, que el uso que se le dio a este valioso

material en la construcción de este majestuoso monumento nacional, el más alto de los Estados Unidos cons-

truido por la mano del hombre. El “Jefferson National Expansion Memorial” es la sede del Gateway Arch y es

básicamente un homenaje a la idea de Thomas Jefferson de expandir la nación americana hacia el extremo

occidental y cuya forma fue pensada para simbolizar la famosa puerta hacia el Oeste (emblema de Saint

Louis), siendo diseñado por el arquitecto Eero Saarinen.

Se puede subir hasta su mayor altura que es de 630 pies (aprox. 192 mts.) en cerca de 4 mi-

nutos en mini carritos que viajan por dentro del arco llamados “ Tram”. Al llegar a la cúspide,

que es un reducido cuarto con pequeñas ventanas, se puede apreciar una hermosa

vista de la ciudad y sus alrededores, incluyendo los principales ríos del país (Missis-

sippi en el lado este del monumento y Missouri cerca de 15 millas al norte del

arco). El centro de visitantes, exposiciones, tiendas, y teatro (en este

último se puede ver la proyección de un documental sobre su

construcción) se encuentra independiente en la parte

baja del arco en la sección “bajo tierra”.

procesos y usos del acero

Arco

de St. Louis, MO.Por: Myrna Molina Reyna, AIST México A.C.

El


procesos y usos del acero

COMPARANDO ALTURASEdifi cio Empire State. 1,250 PiesTorre Eiffel 984.25 PiesGateway Arch -- Jefferson National Expansion Memorial 630 PiesTorre Latinoamericana, México D. F. 597.11 PiesEstatua de la Libertad 305 PiesFaro del Comercio, Monterrey N. L. 228 Pies

El arquitecto Saarinen murió en 1961 antes del inicio de la

construcción. El margen de error para falla fue de 1/64 de

pulgada (0.39 mm) para asegurar que las piernas cons-

truidas pudieran coincidir. Los ingenieros prometieron que

en un viento de 150 millas por hora (aprox. 241 km / hora),

la sección superior del arco se sacudirá no más de 18 pul-

gadas. Todos los trabajos de inspección fueron realizados

de forma nocturna para eliminar la distorsión causada por

los rayos solares. Su costo total de construcción fue de 13

millones de dólares.

La experiencia y la satisfacción que se experimenta al visi-

tar este arco es grandiosa sobre todo si uno ama la indus-

tria del acero ya que es un recordatorio de que en las cosas

grandiosas también interviene el acero.

Bibliografía: Investigación personal. Diversas Páginas de Internet (Ofi cial http://www.nps.gov/jeff/ ) Check, Lawrence W. “ Building The Arch The Improbable Dream “.

USA. 2006. “Stay Ahead of the Curve”. Publicidad AISTech 2009.

Lo que se puede observar en

su exterior, es una estructura

ligera, estilizada y cubierta con

páneles de acero los cuales bri-

llan al contacto con la luz crean-

do una vista diferente desde cada

punto.

El arco se usa como referencia de

orientación desde cualquier ángulo

de la ciudad. Si vemos el mapa de St.

Louis, observaremos como sus vías

principales convergen en un pun-

to donde termina el estado de

Missouri y comienza Illinois,

precisamente en el sector do-

minado por esta imponente

estructura que parece estar

“vigilando” a quienes entran o

salen del estado. Fue armado

como un rompecabezas de piezas

de forma triangular las cuales fueron colocadas una

por una a ambos lados hasta encontrarse con la

última pieza la cual encajaría perfectamente a ma-

nera de “cuña” en el punto más alto y permitiendo

además un sistema estructural capaz de sostener-

se por sí mismo ya que el peso viaja también si-

guiendo la forma del arco hasta llegar a los apoyos

donde es soportado por unas enormes bases de

45 pies de profundidad.

El arco es una estructura conocida como una cur-

va catenaria cuya fi gura es de una cadena colgante

libre cuando se sostiene de ambas puntas pero en

forma invertida. La distancia en la base entre las

piernas es también de 630 pies. La construcción

inició el 12 de Febrero de 1963 y la última sección

del arco fue colocada en su sitio el 28 de Octubre

de 1965. Se utilizaron 900 toneladas de acero

inoxidable ( No. 3, 304 ).


IMS – Especialistas para trabajo profesio-nal y cooperación participativa

Garantizamos una producción económica con resultadossuperiores a los promedios

Ofrecemos:

• Asesoramiento individual

• Ingeniería de proyecto

• Montaje y puesta a punto

• Formación y entrenamiento

• Soporte técnico general

• Asistencia al cliente de forma permanente

¡Nuestra contribucion para su exito!

IMS – specialists in professional and collaborative partnerships

We guarantee economic production with outstanding results when using IMS measuring systems.

We offer:

• Individual advice and consultation

• Engineering

• Installation supervision and commissioning

• Training

• After sales service

• Long term customer care

Our contribution to your success!

www.ims-gmbh.de

Medición de la paredde tubos

Tube measurement

Medición de planeza en bandas

Strip flatness measurement TopPlan

Medición de ancho

Width measurement

Medición de espesor roladoen frio

Thickness measuring cold strip

Medición radiométricade recubrimientos

Coating measurement radiometrical

Medición ópticade recubrimientos

Coating measure ment optical

Medición de perfil rolado en caliente

Profile measurement hot strip

Medición conultrasonido

Ultrasonic measurement

Aceroteca MéxicoOriente 4 #2990 int. 2 • Parque Ind. la Puerta

Santa Catarina N.L. • México 66350

+59 81 82 98 20 02 • Fax: +59 81 82 98 20 03Internet: www.ims-gmbh.de • www.aceroteca.com

Revista Hierro y Acero Edicion 39

Documents

Transcript of Revista Hierro y Acero Edicion 39