Diseño de una mesa de rodillos para transportar lingotes de 10 toneladas en la planta de laminación caliente de SIDERPERU

Abstract

La Empresa Siderúrgica del Perú (Siderperú), ha planeado elevar la capacidad de su planta de Acero en Chimbote, desde 400,000 TN de acero líquido en la actualidad, hasta cerca de 0.8 millones de toneladas, en el primer módulo de la ampliación y desde allí hasta un millón de toneladas en el segundo módulo; ampliación. Como una consecuencia directa como antesala de la gran ampliación se han planeado los siguientes desafíos: Aumento de la producción, alcanzar los más altos índices de productividad, modernizar la planta y reducir los costos. Estos desafíos implican modificaciones importantes e instalaciones adicionales en las plantas de hierro, acero, plantas de laminación, no planos y laminación planos, estas últimas plantas de laminación tienen que ser adecuadas para la nueva producción, especialmente la planta de laminación caliente, la cual tiene que ser adecuada por aumento de peso del lingote. El problema del aumento de peso del lingote tiene como finalidad un aumento de la productividad del tren de laminación, Dúo - cuarto. La limitación para date incremento son las modificaciones en los equipos principales, de la línea, los equipos delante y detrás de la planta de laminación, en nuestro caso, tienen particular importancia el tren de banda Steekel, alimentado por la ca ja Dúo - cuarto, así como la alimentación de los lingotes a través de los hornos de Foso. El presente trabajo de Tesis tiene por finalidad demostrar que es posible aumentar la producción del tren de laminación Dúo - cuarto por aumento de peso del lingote de 7.5 T a 10 T., sin realizar modificaciones importantes y costosas en la línea de laminación. Un aumento de peso del lingote de 7.5 T a 15 y/o 18 TN, traería como consecuencia realizar importantes modificaciones de alto costo en la línea de laminación, grúas, hornos, bobinadoras, cizallas, etc. En cambio, un aumento moderado del peso del lingote a 10 T plantea aumentar el actual camino de rodillos, lo cual se logrará con el Diseño de una mesa de Rodillos para el Transporte de los Lingotes de 10 TN. Para el diseño de la mesa de rodillos, Transportadora de Lingotes de 10 TN desde los hornos de calentamiento al tren laminador en el capítulo I, se estudian las clasificaciones de mesas de rodillos según su función y según el tipo de accionamiento, así como el equipo básico de una mesa de rodillos. En el segundo capítulo se hace una detallada descripción de las mesas de accionamiento en grupo y las mesas de accionamientos individuales, para finalmente hacer una justificación de la mesa seleccionada. El tercer capítulo trata de la metodología de circulo a seguir, la determinan los partimentos fundamentales de la mesa, la determinación de las cargas sobre los rodillos, normales, dinámicos y adicionales y finalmente el momento o par de accionamiento de los rodillos. Un capítulo muy importante es el cuarto, en el cual se hace el Diseño propiamente dicho de la mesa de rodillos, el cálculo de los perímetros fundamentales, el Diseño y cálculo del rodillo sometido a cargas. Así como el momento o par de sobre carga admisible del motor en el arranque, también se hace el cálculo del rodillo por fatiga, por el método de Von - Mises Hencky y Goodman, para materiales dúctiles (acero), para luego hace el cálculo del rodillo por la teoría del máximo esfuerzo normal para materiales frágiles, hierro fundido, finalmente se seleccionan los rodamientos, se diseñan los soportes y posteriormente se seleccionan los acoplamientos y la selección del motorreductor. En el capítulo quinto, se hace el cálculo de los dos bastidores (superior e inferior) de la estructura y finalmente se diseñan los anclajes de la estructura para la cimentación, En el capítulo sexto, se hace la evaluación económica entre las dos alternativas básicas, mesa de accionamiento en grupo y mesa de asociamientos individuales, resultando ser conveniente técnica y económicamente la mesa de accionamientos individuales. Finalmente, deseo expresar mi agradecimiento al Ing. Juan Hori Asano, por su valiosa ayuda como asesor de esta Tesis, también al personal de la planta de laminación caliente de Siderperú, que de una u otra forma contribuyó en la ejecución de este trabajo.