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Utilización de Minería de Textos, dentro del Proceso de
Laminación en caliente en la Industria del Acero.
Alma J.DOMINGUEZ, Alicia E. SILVA
Laura C. VAZQUEZ, Jorge A. RAMIREZ
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Universidad Autónoma de Coahuila
Monclova, Coahuila C.P. 25750, México
Y
Juan J.NAHUAT
Facultad de Contaduría y Administración
Universidad Autónoma de Coahuila
Monclova, Coahuila C.P. 25724, Mexico
1.- INTRODUCCION
RESUMEN
Dentro de la producción del acero los molinos de
laminación en caliente normalmente están
compuestos de cuatro rodillos, dos de apoyo que
son los que soportan las cargas de trabajo y dos
de trabajo que son los que están en contacto
directo con la lamina. Actualmente existe un
problema en la industria acerera en los procesos
de producción de laminación en caliente debido a
que los rodillos involucrados dentro de este
proceso, se desgastan en forma no uniforme
siendo que estos son trabajados en forma
continua, es por esta razón, que se aborda este
estudio el cual pretende realizar una propuesta
óptima de mediciones y control de flujo de los
rodillos para lograr así una mejor calidad en el
producto, un mejor precio, y sobre todo un ahorro
en el consumo de estos rodillos
Palabras Claves  Modelo,
Laminación en Caliente, análisis
Innovación,
El acero es uno de los elementos más importantes
para la construcción de infraestructura, además es
pilar de desarrollo para las entidades donde se
encuentran los procesos para su fabricación, en
ese sentido, el acero ofrece varias ventajas sobre
otros materiales para la construcción, en principio
por una mayor relación de resistencia y rigidez
por unidad de volumen; además de ser un
material homogéneo y que mantiene uniformidad
de las propiedades mecánicas y físicas en el
transcurso del tiempo.
Hoy en día se cree que un 5% del acero se sigue
produciendo en hornos de hogar abierto, sin
embargo este proceso tiende a desaparecer. El
proceso de colada continua es una práctica que
actualmente se utiliza en la mayor parte de las
laminadoras de todo el mundo. Este proceso
consiste en verter el material en un extremo de un
molde de metal abierto en ambos extremos,
enfriarlo con rapidez y extraer el producto sólido
en un largo continuo por el otro extremo.
rechazar la barra y no entrará en el entrehierro. La
primer condición para que se efectúe la
laminación establece precisamente que la
velocidad de la barra sea menor que la velocidad
tangencial de los rodillos.
Las teorías de laminación parten de la postulada
por von Karman en 1925, quien resolvió las
condiciones de equilibrio dentro de la mordida.
Los principios en que se basan son consistentes
con la distribución de fuerzas que se encuentran
durante la deformación plana, pero las ecuaciones
diferenciales que se emplean son más completas y
no pueden ser resueltas analíticamente sin
establecer ciertas suposiciones o aproximaciones.
Figura No. 1. Proceso de Producción del Acero
2.- LAMINACION EN CALIENTE
Para que el proceso de conformación del metal
pueda ser llamado laminación, se requiere que el
metal se deforme al pasar entre dos rodillos, sin
embargo, para que el metal se introduzca entre
ellos se requieren varias condiciones básicas sin
las cuales el proceso no puede llevarse a cabo.
Un principio básico de la mecánica establece que
cuando dos cuerpos en movimiento relativo son
colocados en contacto, aparece una fuerza de
fricción a lo largo de la tangente común en el
punto de contacto. Esta fuerza actúa a lo largo de
la tangente común y en dirección al movimiento
relativo del otro cuerpo. Lo anterior se puede
aplicar al caso en que una barra de acero es
presentada frente a un par de rodillos girando a
una velocidad X, si la barra se aproxima a los
rodillos a una velocidad menor que la de los
rodillos, entonces la fuerza de fricción que
aparecerá al efectuarse el contacto tenderá a
empujar la barra dentro del entrehierro de los
rodillos (se llama entrehierro a la separación que
existe entre un rodillo y otro).
En el caso de que la barra se ponga en contacto
con los rodillos a una velocidad mayor que la de
éstos, entonces la fuerza de fricción tenderá a
El desarrollo de este articulo se concentra en el
proceso de laminación en caliente, para lo cual se
requiere de un molino de laminación Tándem de
6 castillos como el que se muestra en el proceso
de fabricación de lamina rolada en caliente de la
Figura 2, esta figura nos muestra gráficamente el
proceso desde que el planchón es calentado en los
hornos hasta que sale la lamina completamente
terminada de los enrolladores.
Figura No. 2. Proceso de Laminado en Caliente.
Un castillo de laminación consta de un arreglo
mecánico de 4 rodillos, 2 de apoyo y dos de
trabajo, los rodillos de apoyo se encuentran en
contacto directo con la lamina y los rodillos de
apoyo soportan las cargas de rolado que se
transmiten a los rodillos de trabajo y estos a su
vez provocan el proceso de conformado del
metal, transformando el metal en lamina rolada
en caliente. En la Figura 3, se puede apreciar este
principio en donde se pueden ver los rodillos de
apoyo flexionados debido a las cargas de
laminación y se puede apreciar también como es
que se genera el contacto mecánico entre los
rodillos, el cual produce desgaste abrasivo debido
que dependerá de las variables propias del
proceso de laminación así como de las
propiedades mecánicas de los materiales.
P
P
5.- DESARROLLO
Cuando dos superficies se deslizan una de otra y
están en contacto, una o ambas superficies
sufrirán desgaste, un análisis simple de este tipo
de desgaste es la ecuación original de Holm y
Archard (1), en el cual se describe el degaste por
un coeficiente constante K, esta fórmula es la más
comúnmente usada [1].
El punto central de este modelo es suponer un
contacto entre dos superficies que puede ocurrir
cuando las asperezas se tocan, y que el área real
de contacto es igual a la suma de las asperezas
individuales de las diferentes áreas de contacto.
La ecuación es la siguiente:
(1)
Donde Q es una cantidad macroscópica
W es la carga normal
H es la dureza del material
P
P
Figura No. 3 Rodillos de Apoyo para productos
planos
3.- PROPOSITO
El propósito de esta investigación es
analizar las variables de laminación, su efecto con
las propiedades mecánicas de los materiales y
determinar cuál de estas variables nos ayudara a
desarrollar un modelo matemático que nos
permita establecer un algoritmo con el cual se
seleccione la ruta óptima del flujo de los rodillos
de apoyo dentro del proceso de laminación en
caliente.
4.- OBJETIVO GENERAL
Aplicar un modelo matemático que
considere las principales variables del proceso de
laminación en caliente y contacto mecánico, para
determine el desgaste generado en cada campaña
de laminación y por medio de esta variable
determinar cuál es la secuencia que deben de
seguir los rodillos de apoyo eficientando al
máximo su desempeño y por consiguiente
disminuyendo los costos de producción del acero.
Además se utilizo una base de datos dentro de un
sistema de información para mantener las
variables con las cuales se analiza el
comportamiento de los rodillos, lo cual permite
determinar el flujo adecuado para el proceso.
6.- CONCLUSIONES
Se determina el uso adecuado de los
rodillos mediante un software desarrollado para la
simulación del trabajo de los rodillos que
contempla las variables y condiciones, dando la
ruta optima para el posicionamiento de los
rodillos en el proceso de laminación, además de
contribuir a minimizar gastos de producción.
7.- REFERENCIAS
[1] Ramírez C. Jorge y aut. (2003). Desgaste de
rodillos de trabajo ICDP, HSS, HiCr en el cuarto
castillo en un laminador tipo compacto. Congreso
y Exposición Nacional de la Industria del Acero,
Iron & Steel Society.
[2] Ginzburg V.B., Steel Rolling Technology;
Theory and Practice, Marcel Dekker, New York,
1989