Revista Hierro y Acero Edicion 39
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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
• El arco de San Luis, MO.
NUESTRA PORTADA
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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
• El arco de San Luis, MO.
Horno de Arco Eléctrico, ArcelorMittal.
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5 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
6 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
7 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
8 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
9 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
10 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
11 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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.
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12 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
13 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
14 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
15 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
16 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
17 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
• 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
18 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
19 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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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
20 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
21 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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).
22 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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.
23 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
semblanza
24 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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]
25 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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)
26 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
27 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
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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.
28 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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].
29 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
30 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
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(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.
31 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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.
32 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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.
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y R. Colás, J. Physique IV, 120, 209 (2004).
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y R. Colás, Corr. Eng. Sc. Techn., 39, 295 (2004).
33 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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
34 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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 ).
35 HIERRO ACERO/AIST MÉXICOy
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