STRUCTURAL MODEL TESTING

El área de laminación como ya se mencionó en otras ocasiones es el área más delicada dentro de la planta. Ésta se encuentra eléctricamente alimentada a través del transformador 1 y 2 junto con el resto de las cargas insignificantes. Sin embargo el objetivo de la presente Tesis es encontrar la causa que provoca los problemas en esta área.

En Ternium Monterrey se cuenta con el proceso de laminación de planos y de largos, sin embargo, el presente estudio se realizó principalmente en la planta de Ternium Puebla donde el único proceso que tienen es el de laminación de largos.

La laminación de productos largos consiste en reducir la sección transversal de la palanquilla proveniente del proceso de Colada Continua, para transformarla en Alambrón o Varilla. Esto se realiza a través de una deformación mecánica, a alta temperatura, mediante un tren laminador, que irá reduciendo el tamaño de la sección transversal hasta lograr las dimensiones requeridas del producto final. En México se cuentan con dos plantas en donde se fabrica el proceso de laminación de productos largos, éstas son la planta de Apodaca en Monterrey y la de Xoxtla en Puebla. Con estas dos plantas se cuenta con una capacidad instalada de 607 mil Ton/año de varilla y 344 mil Ton/año de alambrón.

El proceso de Laminación esta conformado por 6 partes fundamentales: La zona de precalentamiento, el molino de desbaste, la zona intermedia, el molino pre-acabador, el molino acabador y el RSM1_.

La zona de precalentamiento donde se cuenta con un horno para precalentar la palanquilla y elevar su temperatura hasta 1200°C para así facilitar su transformación. Las palanquillas ingresadas al horno pueden provenir directamente de la colada continua o del almacén; a las primeras se les denomina carga caliente y las segundas carga fría.

El Horno tiene capacidad en su interior de 130 palanquillas, dentro de el se realiza la combustión con la mezcla de aire y gas natural. Cuando el Horno se alimenta con carga caliente tiene una capacidad de 90 Ton/hr y cuando se alimenta con carga fría la capacidad es de 75 Ton/hr.

Se le denomina zona de desbaste a los primeros rodillos en la línea de laminación. Esta conformada por 10 estantes. Cada estante se compone de 2 rodillos paralelos que giran a al velocidad del motor anexo a ellos. Su función es reducir el área transversal de la palanquilla y alargar su longitud.

La zona intermedia esta conformada por molinos más pequeños que al igual que los de desbaste buscan disminuir aun más el espesor de la palanquilla y alargar su longitud.

Las zonas del molino pre-acabador, acabador y RSM son las últimas en la línea de laminación, ellas se encargan de darle el espesor y longitud final, apariencia final y presentación final. En este grupo se encuentran los últimos molinos de la línea, tijeras de corte y formadores de lazos por ejemplo.

Todos los molinos, tijeras y formadores de lazos son operados por motores de distintas capacidades, algunos de ellos de 4000 y 5600 KVA. A su vez cada motor es controlado por drives variadores de frecuencia. En esta planta se cuentan con Drives BBC de los años 60’s para la zona de Desbaste y parte

de la intermedia, y Drives ABB y SAMI de los años 80’s para las zonas finales de la línea. La Figura 3. 6 muestra un esquemático de lo aquí descrito.

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Figura 3. 6: Esquemático de Laminación

La velocidad a la cual gira cada molino es distinta, donde el molino más cercano al horno de precalentamiento gira más lento, mientras que el más alejado gira más rápido. El control en la velocidad de cada molino es fundamental para que toda la línea este en sincronía, si alguno de ellos llegara a girar, tan solo por un momento, a una velocidad fuera de la sincronía, la línea de laminación completa sufriría un problema que detendría la producción por tiempos tan prolongados como la magnitud del problema lo requiera.

Figura 3. 7: Molinos laminadores.

Para que algún molino salga de sincronía basta con que el motor controlándolo gire a una velocidad distinta a la de sincronía. Y para esto basta con que el sistema electrónico que controla el sincronismo mande a un drive una referencia errónea de velocidad.

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Figura 3. 8: Esquema de control de un motor.

Debido a esta situación, la zona del molino acabador y RSM son las más delicadas, puesto que los motores en estas zonas son más pequeños y giran a mayor velocidad. Entonces al ocurrir algún disturbio eléctrico en la alimentación de los Drives y del sistema electrónico de control de sincronismos, estos mandan una señal referenciada errónea que repercute en el movimiento de algunos motores, afectando a toda la línea. Muchas veces los motores grandes no se ven afectados por una señal de referencia errónea de corta duración porque la misma inercia del motor le impide un cambio de velocidad brusco. No es lo mismo para los motores en la zona RSM.

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La Figura 3. 9 muestra el diagrama eléctrico unifilar del área de laminación de la planta Puebla. En este diagrama se pueden observar como el área de laminación tiene dos puntos de alimentación en 13.2 kV, una proveniente de cada transformador, el T1 y T2 respectivamente. Del diagrama se puede observar también la distribución de las distintas cargas dentro del área, las cuales son principalmente motores de corriente directa de 675V nominales.

En la Figura 3. 10 se muestra la conexión más común para motores con la que se cuenta en el área de laminación. Donde a partir de un transformador de tres devanados se reduce el voltaje de 13.2 kV a 367 y 275 V en cada pierna. De esta manera se alimentan a dos rectificadores independientemente, donde uno de ellos consta de rectificación disparada por tiristores, y por lo tanto se obtiene un voltaje de directa variable, y del otro lado se tiene un simple rectificador de diodos. De ambos rectificadores se obtienen 450 y 350 V de directa que al ser conectados en serie alimentan al motor de 675 V con un voltaje variable. Con este tipo de conexión se busca tener un Voltaje de directa con poco rizado.

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