Diseño y cálculo por computación digital de un horno industrial para calentamiento de piezas de acero fundido para una producción de 36 ton./día para Metalúrgica Peruana S.A. [Mepsa]

Abstract

La segunda mitad del siglo veinte bien puede calificarce como la era de las computadoras. El hombre en casi todos los aspectos del conocimiento tal como la Ingeniería, es decir donde quiera que se necesite recolectar datos y anallzarlos por medio de los cálculos, tendrá algún contacto con las computadoras y los lenguajes que se utilizan para darles Instrucciones Uno de estos lenguajes de programación se conoce con el nombre de FOR-TRAN. Como se sabe en la actualidad en los palaea Industrializados de utilizan programas ya establecidos en los archivos de las computadoras, de tal manera que tan solo introduciendo loa datos necesarios al programa se obtienen las dimensiones, formas, perfiles, etc. de los elementos y/o aparatos que se desean diseñar. El propósito general de esta tesis en el de confeccionar un programa para el diseño de hornos Industriales para el calentamiento de piezas de acero para diferentes procesos como: La con formación plástica tratamiento térmico para piezas fundidas y conformados plásticamente: sirviendo también para otros procesos especificados en la tabla 1 del apéndice referido al acero. El objetivo específico es el diseño de un horno para calentamiento de piezas de acero fundido para tratamiento térmico que requiere la empresa Metalúrgica Peruana S.A. (MEPSA) para Instalarla en la nueva línea de producción que tiene proyectada. Con el resultado del diseño del horno que requiere la empresa en particular, aprovechando el programa confeccionado, es un medio eficaz para demostrar que se pueden crear programas archivarlo en las memorias de las computadoras que actualmente tienen las universidades, especialmente la Universidad Nacional de Ingeniería y procesarlos para cuando se requiera diseñar elementos y aparatos específicos sin necesidad de hacer cálculos para cada caso particular o cuando una industria, empresa u otro tipo de entidad lo requiera. El planteamiento empieza determinándose las expresiones que calculen El tiempo de calentamiento de la máxima cantidad de piezas a procesar, la capacidad de calentamiento del horno, las dimensiones de la solera o sea la longitud y ancho de la cámara de calentamiento así como su altura; teniendo seleccionado el refractario y aislante que se va a utilizar y de acuerdo sus especificaciones se podrá obtener las expresiones para calcular las dimensiones tanto del techo como el de las paredes; por medio de la teoría de Transferencia de Calor determinaremos las expresiones para calcular la potencia requerida y determinar la fuente de energía conveniente. Una vez obtenidas todas las fórmulas o expresiones matemáticas mencionadas, se transformarán al LENGUAJE FORTRAN y luego se confeccionará el PROGRAMA GENERAL para diseñar y calcular hornos Industriales para calentamiento de piezas de acero en general; este programa se procesará en el centro de cómputos de la Universidad Nacional de Ingeniería con loa datos necesarios obtenidos en la empresa Metalúrgica Peruana S.A. y así obtener el dimensionamiento del horno requerido, con el refractario y aislante necesario y el sistema de calentamiento adecuado Como la estructura metálica y los mecanismos que serán necesarios, se diseñan y calculan de un modo particular, dependiendo del tamaño, uso y estítica de cada horno, no pudiéndose generalizar en un programa, se calculará manualmente lo mismo que para los sistemas de control y el presupuesto de la construcción del horno requerido por MEPSA. Como se observará, este trabajo tiene un campo general para el cálculo y diseño de hornos industriales para calentamiento de diferentes Procesos para piezas de acero, tamaños de hornos, temperaturas de calentamiento, condiciones ambientales; determina la conveniencia de utilizar el sistema de calentamiento por energía eléctrica o combustión de petróleo En cuanto a sus limita clones tenemos que solamente es para carga por lotes y no para hornos continuos; se ve limitado también para calentamiento solo de piezas de acero; se debe tener seleccionado el tipo de refractario y aislante adecuado; que los únicos sistemas de calentamiento que se pueden evaluar son por energía eléctrica y combustión de petróleo y los datos que se requieren introducir a la computa dora deben estar en el sistema internacional.