Proceso de Fabricación del Acero a Partir de Chatarra
De Construmatica
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Nota: Este artículo ha sido creado gracias a la colaboración de Celsa en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia.Más información en elsitio web de Celsa.
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Celsa fabrica aceros reciclando chatarras, contribuyendo con ello a la conservación del medio ambiente.
Su proceso industrial, completamente ecológico, utiliza como materia prima fundamental chatarras, fundiéndolas en una acería constituida por un horno eléctrico, para obtener acero en forma de semiproducto denominado palanquilla.
Posteriormente este semiproducto es laminado en cualquiera de los tres trenes de laminación que Celsa posee para obtener productos acabados con diferentes secciones: el tren Danielli produce barras, rollos corrugados y alambrón, el tren Pomini produce pletinas, perfiles de pequeña sección, angulares y redondos lisos y el tren SMS obtiene perfiles y angulares de mayor sección.
Materia prima: chatarra
Es la materia prima básica para la fabricación de acero en hornos eléctricos.
Su importancia hace que nuestra empresa dedique la máxima atención al grado de calidad que ofrezca, dado que su incidencia es directa en la obtención de aceros adecuados.
Este óptimo "grado de calidad", se consigue mediante la búsqueda de los mercados más convenientes y con un severo control en la recepción.
Los controles según su procedencia son:
- Inspección por personal especializado en origen para comprobar que en el momento de su carga la chatarra se ajusta a las normas internacionales, establecidas a tal efecto.
- En caso de transporte cuantitativo, en el puerto de destino, inspección visual durante la descarga.
- Ya en la Factoría, se hace un control exhaustivo, camión a camión, independientemente de su origen, tanto si es de importación como si procedente del mercado nacional.
Con estos controles se pretende eliminar la presencia de todo elemento nocivo, de materias explosivas e inflamables; así como la de metales no férreos, tierras, cuerpos extraños, etc.; además de comprobar que las medidas de las piezas, están dentro de las normas establecidas.
También se efectúan análisis espectrométricos o de otro tipo, de cualquier material que ofrezca dudas sobre su composición química. Todo ello está dirigido al logro de una garantía de calidad y de una óptima productividad.
Otras materias primas que se adicionan a la chatarra son:
- Ferroaleaciones
- Cal
- Espato
- Carbón
- etc...
Acería
La acería, consta de tres instalaciones fundamentales: HORNO ELÉCTRICO, HORNO CUCHARA Y COLADA CONTINUA.
En el Horno Eléctrico, se realiza la fusión de la chatarra y demás materias primas, necesarias para obtener la composición química deseada. Esta se controla durante el proceso mediante espectrómetros de emisión de moderno diseño y lectura directa.
El acero líquido se vuelca en el Horno Cuchara, y en este, libre ya de escoria, se realiza el afino y ajuste definitivo de la composición química del acero, tomando tantas muestras como sean necesarias, hasta obtener la composición química "exactamente" deseada.
Los dos elementos de la composición del acero, más difíciles de controlar por espectrometría de emisión, y que son, por otra parte, básicos para definir la calidad del mismo, son el carbono y el azufre. Por tal motivo, se realizan análisis adicionales mediante un aparato de combustión LECO.
El último paso consiste en transformar el acero líquido en semiproducto. Para ello, el acero líquido se vierte en un "tundish" que alimenta la colada continua, donde se lleva a cabo la solidificación del acero y la obtención de semiproductos (palanquillas).
Se vigila especialmente, la cuadratura de la sección, la saneidad interna, la ausencia de defectos externos y la longitud de las palanquillas obtenidas, cuyo corte se realiza automáticamente.
Tren de laminados redondos
En la laminación, las palanquillas son introducidas automáticamente en un horno para su recalentamiento.
Una vez han obtenido la temperatura adecuada y mediante sucesivas pasadas entre los cilindros de laminación, que llevan canales tallados en una secuencia cuadrado/óvalo - óvalo/redondo, van reduciendo su sección a la vez que aumentan su longitud.
Este proceso tiene lugar en un "tren continuo", de tal forma que la velocidad está automáticamente controlada, para que aumente en cada pasada, en la misma proporción en que se redujo la sección en la anterior.
Este "tren continuo" que es de dos líneas, se halla formado por el tren de desbaste, seguido del tren intermedio: a partir de aquí se ramifica en tres trenes acabadores, según el material a obtener sean barras finas, barras gruesas o rollos.
En las barras para el armado de hormigón, las corrugas se consiguen en la última pasada, dado que el cilindro correspondiente está diseñado para tal función.
Durante todo el proceso, tanto de acería, como de laminación, el material está identificado y separado por coladas, siendo las mismas la unidad básica de referencia para todos los efectos del Control de Calidad, desde el inicio, hasta el final.
Durante la laminación, se vigilan los parámetros básicos de la misma y especialmente los que afectan al enfriamiento controlado por el sistema Tempcore.
Por otra parte, durante la laminación de la colada y una vez obtenido el producto final (sean barras o rollos), se van tomando diferentes muestras.
Con dichas muestras, al ser sometidas a ensayos de tracción, doblado y comprobación de su acabado, se constata que sus características mecánicas, geométricas y tecnológicas cumplan con lo establecido en las Normas, según las cuales se fabrica el producto y que le son aplicables.
Las barras ya laminadas, se depositan en una placa o lecho para su enfriamiento; posteriormente son cortadas a la longitud deseada, empaquetadas y expedidas al almacén de productos acabados. Los rollos, con otro sistema de formación y evacuación, se empaquetan previa compactación, antes de su almacenaje definitivo. Todos estos procesos son totalmente automáticos.
Tren de laminación Pomini y minitren
El tren de laminación POMINI es el segundo tren que se montó en las instalaciones que CELSA tiene en Barcelona, el cual se puso en funcionamiento a finales del año 93.
Cuenta con una gama de fabricación muy extensa: Perfiles ligeros (UPN, IPN, IPE), pletinas, cuadrados, angulares y redondos lisos.
Proceso de laminación
Se trata de un tren continuo (al igual que el tren Danielli para redondo corrugado), que a partir del recalentamiento de palanquilla en el horno, esta se hace pasar por un gran número de cajas de rodillos colocados en serie, siendo estos los encargados de dar forma a la barra inicial y conseguir el producto final deseado.
Este tren consta de 22 cajas y un medidor dimensional en línea, que controla constantemente las dimensiones del producto que se fabrica. Además, cuenta con un VRSM (Variable Reducing Sizing Mill) imprescindible para obtener una buena geometría en los redondos lisos.
Análogamente al tren Danielli, el producto se enfría en el lecho de enfriamiento, pero a diferencia del primero, tras éste, se cuenta con una cizalla volante y una máquina enderezadora para aquellos productos cuyo acabado así lo requiera.
Por último, el equipo de empaquetado agrupa las barras en paquetes uniformes y perfectamente identificados.
Adicionalmente, CELSA cuenta en las mismas instalaciones con un tren de menores dimensiones, que a partir de alambrón, lamina, también en caliente y en continuo pletinas y cuadrados de pequeño tamaño.
Tren de laminación de Perfiles Estructurales
El Grupo Celsa comenzó el milenio poniendo en marcha el tren de laminación SMS para laminación de perfiles estructurales, completando la gama hasta 600 mm. de canto.
El citado tren está construido con la más alta tecnología para dar respuesta al constante incremento de exigencias de nuestros clientes. Se trata de un tren muy flexible que puede hacer indistintamente medidas de las normas EN, ASTM, BS, JIS y otras, pudiendo además alcanzar las calidades de mayor límite elástico gracias al proceso "ON-LINE" de tratamiento termomecánico y consiguiendo una alta rotación de laminación por medida.
El proceso total comprende, el horno eléctrico existente, una nueva colada continua de "beam-blank" y el tren propiamente dicho, que consta de dúo reversible y un tandem de cajas universales. Todo ello está gestionado por un Nivel 3 de automatización que garantiza el proceso.
Proceso de laminación
El proceso de laminación empieza con el recalentamiento de palanquillas, cuyas características de forma cambian con respecto al utilizado en el resto de trenes. La palanquilla utilizada en este proceso para la mayoría de productos de este tren es el llamado 'beam-blank' o hueso de perro, utilizándose también en menor medida la palanquilla convencional o 'bloom'.
Estas barras se someten a una temperatura aproximada de 1.250º C en el horno de recalentamiento para garantizar su maleabilidad. Acto seguido, la palanquilla pasa por un área de desbaste donde se descascarilla y se libra de impurezas. Una vez efectuado este proceso, entra en un proceso totalmente automatizado en el cual es reconducida por un camino de rodillos hacia el "Beakdown", una caseta de rodillos reversibles donde la barra empieza a tomar unas dimensiones y una longitud más aproximada al perfil a laminar.
A continuación, la palanquilla se dirige al Tandem, que es el encargado de definir tanto la forma como la longitud final del perfil. Está formado por tres casetas (UR, UF y ED); las dos primeras son universales mientras que la tercera es una caseta recalculadora. El perfil se desplaza por un camino de rodillos hacia la placa de enfriamiento, donde la aplicación de agua hace que el perfil disminuya hasta la temperatura óptima, pasando a la zona de enderezado, donde se consigue la rectitud óptima del perfil antes de continuar el proceso.
Ya enderezados, los perfiles son cortados a las medidas pertinentes y finalmente son empaquetados, perfectamente identificados y almacenados para el posterior envío a nuestros clientes con la máxima diligencia.
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