Diagrama de Tuberías e Instrumentación

Indice de instrumentos

Especificación de instrumentos.

El control de la planta Metor (monitoreo, indicación y control) se lleva a cabo por medio del sistema “CENTUM - XL” de la YOKOGAWA ELECTRIC CORPORATION.

El CENTUM – XL es un sistema de control distribuido, diseñado para control continuo, además permite un control computarizado con valores digitales y utiliza procesadores inteligentes distribuido por toda la planta.

Funciones del sistema:

Operacion y monitoreo
Supervisacion de controladores
Control de secuencias
Controles avanzados
Inspecciones matematicas

Ls unidades que integran el sistema de control distribuido (DCS) CENTUM – XL son:

Operacion y monitoreo:

EOPS (Estacion de operador)
EOPC (Consola de operador)

Construccion, generacion y mantenimiento:

ENGS (estacion de ingenieria)

Control de procesos:

EFCS (Estación de control de campo)
FECD (Doble estación de control de campo)
EFMS (Estacion de monitoreo de campo)

Diagramas de instrumentos asociados al control





Diagrama proceso.




Instalacion mecánica del Instrumento.


Rango de operacion de los instrumentos de medicion

Servicios disponibles

Como toda empresa los servicios básicos deben estar asegurados para el normal funcionamiento de los procesos:

• El servicio de agua es vital desde el punto de vista de seguridad por los procesos altamente inflamables además de ser un servicio básico para el personal y la maquinaria.

• La energía eléctrica esta ampliamente demandada ya que muchos de los procesos están automatizados, razón suficiente para contar con plantas internas de generación de electricidad en caso de imprevistos.

• El proceso de obtención de metanol tiene muchos derivados: acetona, eteres aminas, etc, por lo que los desechos son contaminantes, sobre todo los de tipo gaseoso, en estos casos el proceso del metanol debe ser lo mas eficiente posible para que los contaminantes se reduzcan.

Localización y característica del sitio de la obra

La planta metanol de oriente METOR. Se encuentra ubicada en el Complejo Industrial Petroquímico y Petrolero “General José Antonio Anzoátegui”, estado Anzoátegui. Venezuela.

El clima en la zona de la planta es semiárido, con temperaturas de 25 y 28°C, y el nivel de las precipitaciones fluctúa entre los 530 y 1400 mms. al año.

Sistema de medidas

El sistema de medidas a usar es el sistema métrico (kilogramo, metros, litro, etc.) y el sistema imperial (pulgada, pie yarda, etc.).

Código, Estándares y normas

• Normas ISA.
• Normas ASME
• Normas ISO 9000

Servicios disponibles

Como toda empresa los servicios básicos deben estar asegurados para el normal funcionamiento de los procesos:

• El servicio de agua es vital desde el punto de vista de seguridad por los procesos altamente inflamables además de ser un servicio básico para el personal y la maquinaria.

• La energía eléctrica esta ampliamente demandada ya que muchos de los procesos están automatizados, razón suficiente para contar con plantas internas de generación de electricidad en caso de imprevistos.

• El proceso de obtención de metanol tiene muchos derivados: acetona, eteres aminas, etc, por lo que los desechos son contaminantes, sobre todo los de tipo gaseoso, en estos casos el proceso del metanol debe ser lo mas eficiente posible para que los contaminantes se reduzcan.

MARCO TEORICO

Fluido: Se denomina fluido a toda sustancia que tiene capacidad de fluir. En esta categoría se encuadran los líquidos y los gases, que se diferencian entre sí por el valor de su densidad, que es mayor en los primeros. La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa:

Densidad= Masa/Volumen

Presión hidrostática: Dado un fluido en equilibrio, donde todos sus puntos tienen idénticos valores de temperatura y otras propiedades, el valor de la presión que ejerce el peso del fluido sobre una superficie dada es:

Considerando la ecuacion P = h * g *p donde:

donde: P es la presióN.
             h es la altura alcanzada por la manguera
             g es la aceleración el gravedad 9.8 m/s2
             p es la densidad.

INTRODUCCION

 
Las variables como temperatura, caudal, presión, densidad, etc. pueden medirse de distintas formas y/o distintos instrumentos, sin embargo, en algunas circunstancias unos métodos y a la vez ciertos instrumentos son más convenientes que otros.

En este caso la variable que se va a trabajar es la densidad mediante el método de la presión hidrostática siendo el aceite, el fluido el que se le obtendrá la densidad de forma experimental 
comparandola con un fluido cuyos valores son conocidos en cuanto a densidad 
como lo es el agua.

MEDIDAS EXPERIMENTALES Y RESULTADOS

           
DENSIDAD DEL AGUA: p(agua)=1000 kg/m3 ó 1 gr/cm3

             
El aceite es de motor de borda TC-W3 con una densidad teorica de 0.877 gr/cm3 
a 15ºC y 0.865gr/cm3  20ºC.

                      Formula experimental para la obtencion de la densidad del aceite:

Ecuacion (1)

Experimentalmente la corriente es equivalente a la presion en el instrumento por lo que de auerdo a la ecuacion(1) la altura del agua se divide entre los promedio de altura del aceite para una misma presion(corriente equivalente a la salida del instrumento). Obteniendose la siguiente tabla:

TABLA 1.

De la tabla de resultados se tiene una serie de densidades experimentales del aceite con sus respectivas alturas y apricando la ecuacion (1) considerando p(agua)=1 gr/cm3:

TABLA 2. Resultados


Figura 1.

ERRORES

ERROR ABSOLUTO

tabla 3.

ANALISIS DE RESULTADOS

Comparando los valores obtenidos experimentalmente de la tabla 2 con el valor teórico se afirma que las medidas obtenidas experimentalmente son mas cercanos al el valor teórico de la densidad del aceite TC-W3 (0,877 gr/cm3) cada vez que se mide a alturas mayores, por lo que el valor de la densidad experimental se acerca al teórico en forma proporcional a la altura hasta llegar a un umbral de altura en que se igualen la densidad teorica y experimental, en este caso para un valor mayor de 107 cm de columna de aceite.

Es importante resaltar que la densidad del aceite tc-w3 tiende a reducirse levemente con el aumento de la temperatura(0,877 gr/cm3 a 15ºC y 0.865 gr/cm3  20ºC) debido a la expansion del volumen de fluido por efecto del calor, ahora considerando en ese sentido las condiciones en el momento que se tomaron las medidas, alrededor de 30ºC aproximadamente, y se puede decir que la densidad teorica del aceite a 30ºc podria llegar a un valor ligeramente menor .

A mayor altura la densidad experimental se acerca a la densidad teórica(ver tabla 3),
en este caso la densidad experimental mas cercana a la teórica es de 0.844 (gr/cm3).

CONCLUSIONES

El metodo de la presion hidrostatica para medicion de densidad es en cierto modo
muy practico y bastante accesible ya que el instrumento usado es un medidor de presion, siendo este un instrumento bastante util por su capacidad para medir diferentes tipos de variables.

La densidad experimental del aceite se asemeja al valor teorico, considerando un set de medidas 
conveniente, ademas de que a mayor altura de la columna de fluido la densidad experimental se acerca y se iguala a la teorica a partir de cierto valor de altura del liquido.

BASES TEÓRICAS

Método de presión diferencial

Es utilizado para medición continua de nivel en tanques que contengan líquidos o barros, en la industria química, farmacéutica y alimenticia, como también en tratamiento de agua y aguas residuales. La sonda, formando un sensor de presión se encuentra de distintos diseños de construcción para diversas aplicaciones, por ejemplo: para ser montadas a un costado del tanque, o arriba, para materiales corrosivos, etc.

Principio de funcionamiento:
El peso de una columna de líquido genera una presión hidrostática. A densidad constante, la presión hidrostática es solamente función de la altura de la columna de líquido:

Presion = p g h

Medidor manométrico

El medidor manométrico es basicamente un manómetro conectado a la parte inferior del tanque, en donde se ubica la válvula de cierre para el mantenimiento del líquido, y un pote de decantación con una válvula de purga.

El manómetro mide la presión a la altura h que hay entre el nivel del tanque y el eje del instrumento por lo que el margen de medida del instrumento corresponderá a 0 - h · p· g pascal, h es la altura del líquido, p su densidad en kg/cm3 y g la aceleración de la gravedad (9.8 m/s2).

El manómetro en estos es utilizado con elemento de medida del tipo fuelle, el cual es usado para la medición de presiones bajas, ademas de que solo es usado para fluidos limpios ya que si el líquido es corrosivo, coagula o bien tiene sólidos en suspensión, el fuelle puede destruirse o bien bloquearse perdiendo su elasticidad. Por otro parte, la medida está limitada a tanques abiertos y el nivel viene influido por las variaciones de densidad del líquido.

Medidor de membrana

Es membrana acoplada a la pared del recipiente en el punto en el que se quiere detectar el nivel
Cuando el material llega a la altura del interruptor, presiona la membrana y actúa un conmutador, por tanto la fuerza ejercida por la columna de líquido sobre el área de la membrana comprime el aire interno a un presión igual a la ejercida por la columna de líquido

Medidor de Tipo Burbujeo.

Los sistemas de burbujeo miden el nivel determinando la presión requerida para que un flujo constante de aire venza la presión hidrostática de un líquido. Por lo que al salir el aire, lo hace burbujeando.

en este sistema hay un tubo sumergido en el líquido, a través del cual se hace burbujea aire mediante un rotámetro con regulador de caudal, permitiendo caudal de aire constante a través del líquido. La tubería empleada suele ser de ½ pulgada con el extremo biselado para una fácil formación de las burbujas de aire.El rotámetro es un medidor de caudal de área variable, en los cuales un flotador cambia su posición dentro de un tubo, proporcionalmente al flujo del fluido.

Cuando las burbujas salen del tubo, la presión del aire en el interior de la tubería, medido mediante un manómetro de fuelles, corresponde a la presión máxima ejercida por el líquido. Por lo tanto, si se mide la presión dentro del tubo, se obtiene la medición de nivel. Las velocidades del tubo de burbujas son por lo general de 0.5 pies cúbicos de aire libre por hora.

El sistema también puede emplearse en tanques cerrados con dos juegos rotámetro-regulador y con las señales de aire conectadas a un transmisor de presión diferencial. Como es lógico, la presión del aire de purga debe ser superior a la presión interna del tanque.

Cabe destacar que no sólo se puede utilizar aire como fluido de purga, sino también otro tipo de gases e incluso líquido. De hecho, algunos sistemas de purga utilizan nitrógeno que es uno de los que más se usan a presión. Un cilindro estándar de 110 pies cúbicos de nitrógeno para bombas de aceite comerciales puede proporcionar suficiente gas a presión para asegurar el funcionamiento del tubo de burbujas durante más de tres semanas.

El método de burbujeo es usado en el caso de líquidos muy corrosivos o con sólidos en suspensión y en emulsiones. No es recomendable su empleo cuando el fluido de purga perjudica al líquido, tampoco para fluidos altamente viscosos donde las burbujas formadas del aire o del gas de purga presentan el riesgo de no separarse rápidamente del tubo.

Medidor de presion diferencial de diafragma

El medidor de presión diferencial consiste en un diafragma en contacto con el líquido del tanque, que mide la presión hidrostática en un punto del fondo del tanque. En un tanque abierto esta presión es proporcional a la altura del líquido en ese punto y a su peso especifico.
P = Presión
H = altura de líquido sobre el instrumento
γ = densidad del líquido
g = 9,8 m/s2

El diafragma forma parte de un transmisor neumático, electrónico o digital de presión diferencial semejante a los transmisores de caudal de diafragma.

En el tipo más utilizado, el diafragma está fijado en una brida que se monta rasante al tanque para permitir sin dificultades la medida de nivel de fluidos, tales como pasta de papel y líquidos con sólidos en suspensión, pudiendo incluso ser de montaje saliente para que el diafragma enrase completamente con las paredes interiores del tanque tal como ocurre en el caso de líquidos extremadamente viscosos en que no puede admitirse ningún recodo.

Hay que señalar que el nivel cero del líquido se selecciona en un eje a la altura del diafragma. Si el instrumento se calibra en el tanque, el 0 % del aparato debe comprobarse con el nivel más bajo en el borde inferior del diafragma (entre el borde inferior y el superior del diafragma la señal de salida no ésta en proporción directa al nivel).

Introduccion

La medicion de nivel del liquido de un tanque pueden obtenerse por multiples formas, sin embargo hay unos metodos mas convenientes que otros en ciertas circunstancias.

La presion hidrostatica es un principio básico y simple en que un fluido ejerce presion sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él, en este principio es el que se basa la medicion de nivel de liquido y es el metodo a usar en el presente laboratorio.

Valores Experimentales

La toma de datos se baso en la obtencion de valores de corriente del instumento para una
altura medida con una regla, sin embargo,

Nivel experimental para valores subiendo

Tablas 1 y2. Representacion de valores correspondientes de nivel con los valores de corriente experimental.

Nivel experimental para valores bajando

Tablas 3 y 4. Representacion de valores correspondientes de nivel con los valores de corriente experimental.

Grafica Nivel Experimental Vs Nivel Patron

Figura 1. Grafica para valores subiendo.las unidades es en metros



Figura 2.Grafica para valores bajando( las unidades es en metros)

Error del cero y lineal

Error del cero(Subiendo) =Nivelexp - Nivelpatron= 0

Error lineal(Subiendo)
Elineal(0%) = 0- 0 =0
Elineal(25%) = 0.247- 0.250 =0.003
Elineal(50%) = 0.497- 0.500 =0.003
Elineal(75%) = 0.748- 0.750 =0.002
Elineal(100%) = 1- 1 = 0


Error del cero(Bajando) = Nivelexp - Nivelpatron= 0
Error lineal(Bajando) =
Elineal(0%) = 0- 0 =0
Elineal(25%) = 0.247- 0.250 =0.003
Elineal(50%) = 0.497- 0.500 =0.003
Elineal(75%) = 0.749- 0.750 =0.001
Elineal(100%) = 1- 1 = 0

Histeresis

Figura 3. Histeresis

Analisis de resultados

Los valores de nivel obtenidos experimentalmente tanto la subida y bajada son extremadamente cercanos a los valores teoricos del instrumento y por tanto, los valores esperados, sobre todo mostrandose este comportamiento en las graficas Nivel Experimental Vs Nivel Patron(figura1 y 2), resultanto en una linea recta con pendiente muy cercano a 1 donde a cada nivel experimental le corresponde su par similar en el conjunto de niveles teoricos.

En la curva de histeresis las curvas tanto de subida y bajada son practicamente iguales entre si y tambien al valor real de la medicion apreciandose una recta.

Conclusion

Los instrumentos de medicion de nivel por presion hidrostatica son altamente confiables
por multiples razones, ya sea por su precision, confiabilidad pero por sobre todo tanto por su
simplicidad en el modo de operacion como en la facilidad de obtencion de datos del nivel
del proceso en que esten empleados.

COMSIGUA Es un complejo productor de HBI(Hierro Briqueteado en Caliente), está ubicado en el sector Matanzas de Puerto Ordaz, instalado sobre una superficie de 200.000 mts2.

 Torre del reactor.

Reseña historica

1989. Comienzan los estudios de factibilidad entre Kobe Steel Ltd., y CVG Ferrominera Orinoco C.A.. Inicialmente el alcance del proyecto era construir dos plantas de reducción directa, un Horno de Arco Eléctrico (EAF), y una máquina de colada continua. A esto se debe el nombre de la empresa: "Complejo Siderúrgico de Guayana, C.A. (COMSIGUA)".

1992-93. Debido a condiciones de mercado, se construye solo una planta de reducción directa solamente; el costo supera los 271 millones de dólares cuyo financiamiento es proporcionado por accionistas, la IFC y créditos bancarios. El capital (alrededor de los 115 millones de dólares) lo otorgarían los accionistas y el resto de los bancos.

1994. Se realiza la primera reunión de accionistas en la ciudad de Puerto Ordaz, y se suscribe el Acuerdo de Accionistas según lo establecido por las Leyes Venezolanas.
Los accionistas para la época eran: Kobe Steel Ltd., CVG Ferrominera Orinoco C.A., Oregon Steel Mills, FALCK, HANBO, y la IFC. Igualmente para ese periodo se firmaron acuerdos de apoyo al proyecto tales como: acuerdos de inversión, de energía, de gas, de suministro de agua, y de suministro de hierro, entre otros.

1996. FALCK renuncia al 50% de su capital accionario, y éste es adquirido por la empresa TAMSA. Se firma un nuevo convenio. Se establecen los estatutos de la empresa. Oregon Steel Mills y FALCK renuncian al proyecto, y MARUBENI, MITSUI, NISSHO y Kobe Steel Ltd., asumen sus acciones.
Tiene lugar la primera reunión de directores en la ciudad de Nueva York. Son designados los miembros del Comité Ejecutivo, el Gerente General y el Gerente de Construcción. Comienza la construcción de la planta.

1997. HANBO renuncia a sus acciones de la empresa.

Culmina la construcción. Se realizan las primeras pruebas y ensayo de arranque de la planta.

1998. Primer envío de HBI (Hierro Briqueteado en Caliente).

2003. 5 mil toneladas de Hierro Briqueteado en Caliente (HBI) son producidas y vendidas.

Proceso de producción de HBI(Hierro Briqueteado en Caliente).
El proceso de producción de briquetas comprendes tres grandes etapas:


• Recibo de material e insumos recibidos.
• Producción de las briquetas y control del proceso.
• Transporte.

Recibo de material e insumos recibidos

La materia prima utilizada para la producción de Hierro Briqueteado en Caliente (HBI) es pellas y mineral de hierro calibrado suministrado por CVG Ferrominera Orinoco, C.A.. Estos materiales son transportados desde el patio de almacenamiento de CVG Ferrominera Orinoco a través de un sistema de cintas transportadoras. Los materiales son mezclados (80% pellas y 20% mineral de hierro) en la cinta de alimentación, y son cribados antes de servir de alimentación al horno.

El suministro de pellas es de 1.2millones de toneladas y 300000 de mineral grueso de hierro.
los insumos recibidos son:

Electricidad: 130 millones de kwh/año. Suministrado por EDELCA.
Gas natural: 295 millones de M3/año. Suministrado por PDVSA.
Agua industrial: 3 millones de M3/año. Suministrado por CVG Gosh.

Proceso de obtencion de las briquetas

El proceso se efectua en el reactor, principalmente en los hornos donde se mezcla las pellas y el mineral de hierro que por efecto de gravedad fluye hacia abajo y el hierro metálico es entonces reducido donde la cantidad de oxigeno es minimizado por medio de un contra-flujo de gas reductor.

El hierro reducido es descargado en cuatro máquinas briqueteadoras, donde es compactado y convertido en briquetas, a lo que después se le transporta a los tanques de enfriamiento.

El Gas Natural, utilizado para producir los gases reductores, es mezclado con el Gas de Proceso reciclado y enviado al Reformador después del precalentamiento de la mezcla en la unidad de Recuperación de Calor.

En el Reformador, el gas natural reacciona con el agua y el dióxido de carbono presentes en el Gas de Proceso para producir los gases reductores: hidrógeno y monóxido de carbono. Estos gases reductores a una temperatura de 875°C son alimentados al Horno de Reducción, donde entran en contacto con las Pellas de Óxido de Hierro y el Mineral de Hierro. Una vez aquí, los gases reductores reaccionan con los óxidos removiéndoles el oxígeno y dejando casi exclusivamente hierro puro.

Al mismo tiempo, el carbono en forma de Carburo de Hierro se deposita en el hierro. Después de la reducción, los gases utilizados se enfrían y se lavan para quitarles las partículas de polvo. Gran parte de este gas es reciclado en el Reformador como Gas de Proceso y el restante es utilizado como combustible en los Quemadores del Reformador. Los gases de humo de los quemadores son utilizados para precalentar el gas de alimentación del Reformador en la unidad de Recuperación de Calor antes de ser liberados a la atmósfera a través de un tubo eyector.

Proceso de produccion de las Briquetas en Comsigua.

Control del proceso.

El proceso de produccion completo de las briquetas se monitoriza y controla desde la sala de control (DCS -AVV) donde la señal de los transmisores de campo es enviado a la sala de control. 

El sistema que se trabaja usa es el sistema operativo linux aunque tambien es utilizado el windows y se compone de multiple estaciones que interactuan en una red mediante un hub LAN que es el elemento que permite el intercambo de datos computacional  entre ellos donde, ademas, el sistema completo esta conectado mediante 2 redes de manera de conservar una red de respaldo en caso de falla de la otra red

El CPU maestro que controla las variables esta formado a su vez por dos CPU, un CPU 1 que controla la mayoria de las variables como descarga de material, entre otros y el CPU 2 que controla las variables restantes.

Diagrama del sistema de control de proceso en Comsigua

Cada estacion desde la AS1 hasta la AS9, controla un proceso especifico,por ejemplo la AS9  controla la operacion de carga de vagones, la AS6 es el proceso bajo un terminal unix mientras que la AS5 maneja la parte estadistica del proceso. el AS120 y AS102 son impresiones relativas al proceso.

la estacion AS8 es la operacion de control donde se monitorea el proceso y se puede ajustar variables del proceso en tiempo real.

Grafica tipica en los paneles de control del proceso. En este caso se muestra el reactor con sus variables en tiempo real.

Transporte

El transporte se hace por puerto maritimo a los destinos del producto.
El puerto esta ubicado a 20 Km. de la planta en la orilla del Río Orinoco, se encuentra el Puerto de Paluá (bajo la Gerencia de COPAL), que sirve de instalaciones portuarias a COMSIGUA. En este puerto, el HBI de COMSIGUA es acumulado en pilas, fletado y cargado en embarques hacia el océano. En la planta, el HBI producido es cargado en vagones de tren después de ser cribados, y luego son transportados por tren hasta Paluá. El HBI es recibido en una tina, la cual es transportada y depositada en el patio a través de diez tolvas vibradoras. Desde un patio de más de 120.000 TM de capacidad, se recupera el HBI utilizando cargadores frontales, y se deposita en cinco tolvas de carga, las cuales alimentan el sistema de cintas transportadoras que lleva el producto directamente a las bodegas del barco. Antes de llegar al atracadero, se criba el HBI para remover fracciones menores a 9mm, se toman muestras, y el HBI es pesado y transportado al sistema de carga del barco. El sistema de carga del barco consta de un carro que recorre el muelle, y de un brazo telescópico que cruza la anchura de la embarcación. El brazo de carga del barco tiene un dispositivo retráctil de carga frontal instalado en un extremo que prácticamente ubica el HBI en los tanques superiores de cada bodega de carga. Esto reduce en gran medida cualquier rompimiento o degradación del HBI de COMSIGUA.

Imagenes del proceso en Comsigua

Deposito para purificacion del agua.

Imagenes en la etapa de suministro de gas


Tubo de venturi en la tuberia del gas natural.




Sensores de presion del gas.



Valvula de control.


Sensor de presion.


Medidor de nivel.




Elementos de alimentacion de gas a la planta.

Fotografias en la etapa de tanques de enfriamiento.


Seccion de tanque de enfriamiento.


Medidor magnetico de flujo.

Imagenes en la salida del proceso.



Correa de transporte de briquetas.


Salida de briquetas.


Briquetas.

Informacion general

TERNIUM SIDOR es la principal siderúrgica de Venezuela, de la región andina y el caribe. Su complejo siderúrgico integrado está ubicado cerca de la ciudad de Puerto Ordaz, Venezuela, sobre la margen derecha del río Orinoco, lo cual le provee de una localización privilegiada que le conecta directamente con el océano Atlántico.

La producción de acero se basa en las tecnologías de Reducción Directa y Hornos Eléctricos de Arco siendo esta planta uno de los complejos más grandes de este tipo en el mundo.

Los productos de SIDOR van desde productos semielaborados como los planchones y palanquillas hasta los productos planos (láminas en caliente, láminas en frío, y recubiertos) y productos no planos (perfiles, cabillas, alambron, barras y tubulares).

El capital accionario de Sidor corresponde a Ternium en un 60% y al Estado Venezolano en un 20%. El restante 20% se encuentra en manos de trabajadores y ex trabajadores de la empresa.

                      Cadena del acero en Sidor

El primer proceso en la cadena es el proceso de peletizacion.

Peletización

Los finos de mineral de hierro, proveniente de la compañía minera, son molidos para llevarlos a la granulometría apropiada. Posteriormente se les agrega agua, aglutinantes y aditivos para formar un compuesto pastoso plástico, el cual adquiere una forma esférica al hacerlo girar en un disco. Estas esferas son tratadas posteriormente en un horno a altas temperaturas para conferirles resistencia mecánica, consecuencia de los procesos termoquímicos y metalúrgicos que se llevan a cabo en esa instalación. Se produce así un aglomerado denominado pella.

Pellas

El proceso propiamente dicho del acero en Sidor empieza con el transporte de materia prima a Sidor por trenes desde  Ferrominera. Luego el material es depositado por brazos mecanicos  a 
los patios de almacenaje.

Producción del HRD

Esas pellas depositadas son transportadas por correas a la planta de reducción directa o MIDREX, donde se les hace reaccionar, a temperatura adecuada, con el producto de la reformación del gas natural, gas reductor. Este gas —fundamentalmente monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2), reduce el oxígeno presente en las pellas para obtener un producto llamado Hierro de Reducción Directa (HRD). El HRD mantiene la apariencia física de la pella. En este proceso el contenido de hierro alcanzado lo hace apto como substituto de la chatarra en la alimentación a los procesos de aceración en hornos eléctricos.



              Proceso de produccion de HDR

La pellas despues del proceso de reduccion por la planta MIDREX tienen un alto contenido de hierro, siendo listas para ser procesadas en los hornos de arco electrico junto con la chatarra.

Horno de arco eléctrico

Son hornos que sólo se cargan con chatarra de acero de alta calidad. Son utilizados para la fusión de aceros para herramientas, de alta calidad, de resistencia a la temperatura o inoxidables. En Sidor existen 6 hornos a arco electrico de las cuales 4 operan mientras que los otros 2 estan 
como respaldo.

Los hornos de arco eléctrico funcionan con tres electrodos de grafito los que pueden llegar a tener 760mm de diámetro y longitud de hasta 12m. La mayoría de los hornos operan a 40v y la corriente eléctrica es de 12,000 A con temperaturas que alcanzan mas de 2000ºC.

Existen hornos de arco eléctrico que pueden contener hasta 270 toneladas de material fundido. Para fundir 115 toneladas se requieren aproximadamente tres horas y 50,000 kwh de potencia. También en estos hornos se inyecta oxígeno puro por medio de una lanza.  

Estos equipos tienen un crisol o cuerpo de placa de acero forrado con refractario y su bóveda es de refractario también sostenida por un cincho de acero, por lo regular enfriado con agua. Para la carga del horno los electrodos y la bóveda se mueven dejando descubierto al crisol, en el que se deposita la carga por medio de una grúa viajera. 

En esta etapa el acero fundido es colado continuamente a través de un distribuidor en un molde provocando la solidificación de una cáscara fina. Esta pieza es posteriormente extraída por una serie de rodillos guía y enfriada con una fina pulverización con agua. La cáscara solidificada continúa engrosándose hasta que la pieza se encuentre totalmente solidificada. Finalmente, la pieza es cortada a las longitudes deseadas y éstas son o bien descargadas en el área de almacenamiento o transferidas al laminador en caliente. Una amplia gama de medidas de piezas puede ser colada dependiendo de la aplicación final: “planchones” para productos planos, y “palanquillas” para productos largos como el alambre.

 

PRODUCTOS DERIVADOS DEL PROCESO

Productos Largos

Semiterminados:

• Palanquillas.

Productos semiterminados de acero de sección transversal cuadrada y un área máxima de 23.200 mm² (36 in²), obtenidos por proceso de colada continua.

Terminados:

• Cabillas o barras con resaltes para la construcción.

También llamadas varillas, son productos de acero de sección circular con resaltes en su superficie, usados como refuerzo en las construcciones de concreto armado. Se obtienen por laminación en caliente de palanquillas.

• Alambrón.

Producto de menor sección transversal circular y superficie lisa, obtenido por laminación en caliente de palanquillas, destinado a procesos de trefilación o deformación en frío.

Productos Planos

Semiterminados:

• Planchones.

Productos semiterminados de acero de sección transversal rectangular con un área no menor a 10.300 mm² (16 in²), según definición ASTM. Son la materia prima para la fabricación de productos planos.

Terminados:

• Planos en caliente o chapas.

Productos planos de acero, obtenidos por laminación en caliente de planchones. Se clasifican en las siguientes categorías: bandas, láminas y bobinas, material decapado y material lagrimado.

• Planos en frío.

Productos planos de acero, que se obtienen a partir de la laminación a temperatura ambiente de bandas decapadas. Se subdividen en los grupos: material crudo (full hard) y material recocido.


• Recubiertos.

Productos planos de acero obtenidos por la laminación en frío, recubiertos de estaño (hojalata) o de cromo (hoja cromada). Se subdividen en 2 grupos: hojalata y hoja cromada.