Physical Sciences">
Msntenimiento en Molinos de Laminacin
Msntenimiento en Molinos de Laminacin
Msntenimiento en Molinos de Laminacin
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Mecánica
FACULTAD DE INGENIERÍA
TRABAJO DE GRADUACIÓN
AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERO MECÁNICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES V
GLOSARIO IX
RESUMEN XIII
OBJETIVOS XV
INTRODUCCIÓN XVII
1. FUNDAMENTO TEÓRICO 1
1.1. Proceso de laminación . 1
1.2. Laminación en caliente 2
1.2.1. Ventajas del proceso de laminación en caliente 4
1.2.2. Desventajas del proceso de laminación en caliente 4
1.3. Características del proceso de laminación 4
1.3.1. Porcentaje de reducción 5
1.3.2. Alargamiento 5
1.3.3. Fuerzas de separación 6
1.3.4. Ensanchamiento 6
1.4. Productos del proceso de laminación 7
1.5. Grupos laminadores 7
1.6. Documentación en la administración del mantenimiento 10
1.6.1. Órdenes de trabajo 10
1.6.2. Historial de averías de máquina 11
1.6.3. Manual de mantenimiento del equipo 11
1.6.4. Procedimientos de trabajo documentados 14
1.6.5. Instructivos de trabajo 14
I
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LAMINACIÓN INDETA 15
2.1. Principios básicos de la corporación Aceros de Guatemala 15
2.1.1. Breve reseña histórica 15
2.1.2. Misión 17
2.1.3. Visión 18
2.1.4. Valores 18
2.2. Estructura organizacional de la planta de barras Indeta 18
2.2.1. Planta de laminación de barras Indeta 18
2.2.2. Organigrama general de planta de laminación Indeta 20
2.3. Análisis del proceso de laminación 21
2.3.1. Descripción del proceso de producción 21
2.3.2. Diagrama de definición de negocio del proceso 23
2.3.3. Descripción de equipos 25
II
4.2. Manual de partes del equipo 36
4.2.1. Listado general de piezas 36
4.2.2. Planos específicos 40
4.3. Procedimientos documentados 41
4.3.1. Procedimiento para desmontaje de
rodillos de laminación 41
4.3.2. Procedimiento para montaje de
rodillos de laminación 44
4.3.3. Procedimiento para desarme de
molinos de laminación RR-G1 48
4.3.4. Procedimiento para armado de
molinos de laminación RR-G1 60
4.4. Instructivos de trabajo 66
4.4.1. Instructivo para calibración de ejes de
regulación vertical 66
4.4.2. Instructivo para sustitución de laberintos
y rodamientos 70
4.5. Listado de solución de averías 75
4.6. Formato de órdenes de trabajo 77
4.7. Ficha de averías de máquina 77
CONCLUSIONES 79
RECOMENDACIONES 81
BIBLIOGRAFÍA 83
APÉNDICE 85
ANEXOS 91
III
IV
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
FIGURAS
V
24. Desmontaje de eje de transmisión de gabbia 58
25. Tapaderas inferiores de gabbia 58
26. Caja de transmisión desarmada 59
27. Cargador de banco de trabajo 61
28. Carga de eje 61
29. Montaje de eje de regulación 62
30. Montaje de chumacera superior 62
31. Instalación de tuercas de regulación 63
32. Instalación de resortes y tapaderas 64
33. Montaje de gabbia 64
34. Acople de gabbias 65
35. Brazo de carga 66
36. Dimensiones del brazo 67
37. Tuerca de carga 67
38. Lubricación del eje de regulación 68
39. Eje de regulación y brazo de carga 68
40. Montaje de buje roscado 69
41. Instalación de tuerca almenada 69
42. Laberinto con desprendimiento de material 70
43. Laberinto con impactos 71
44. Laberinto con desgaste 71
45. Tapadera fracturada 72
46. Tapadera con desprendimiento de material 72
47. Rodamiento R con rodillo fracturado 73
48. Rodamiento R con aro exterior dañado 73
49. Rodamiento de carga axial con aro exterior dañado 74
50. Rodamiento de carga axial con aro interior dañado 74
VI
TABLAS
VII
VIII
GLOSARIO
IX
Instructivo de trabajo Documento con la descripción detallada de
una actividad dentro de un procedimiento
documentado, que tiene información difícil de
memorizar o donde se tiende a cometer
errores.
X
Tapadera Anillo de acero que conjuntamente con el
laberinto permiten el giro de los rodillos
sellando a su vez la salida de lubricante.
XI
XII
RESUMEN
XIII
Los procedimientos de trabajo desarrollados permitirán el entrenamiento
de los mecánicos del taller de montaje, con el objetivo de garantizar que estas
tareas se ejecuten de la misma forma, obteniendo los mismos resultados en
cada ocasión.
XIV
OBJETIVOS
General
Específicos
XV
XVI
INTRODUCCIÓN
XVII
continuo. En Indeta se produce varilla corrugada de distintos diámetros
especificados en el mercado como K-343, 3/8” COMERCIAL, P-345, P-445,
perfiles redondos lisos, cuadrados de ½” legítimo y milimétrico entre otros.
Los elementos de estudio en este trabajo son los molinos Pomini Farrel
tipo RR-G1 del tren continuo de laminación, específicamente las jaulas y
acoples. Una jaula está compuesta por caja de transmisión o gabbia, tornillos
de regulación vertical, chumaceras, elementos rodantes, bujes y brazos, como
elementos principales del molino.
XVIII
Existe una serie de documentos utilizados para organizar las actividades
de un taller de mantenimiento, entre los cuales destacan las órdenes de trabajo,
el inventario de máquinas, los manuales técnicos, ficheros históricos de averías,
entre otros. Es importante que la documentación que se elija para la
administración de las actividades se revise, controle y actualice
constantemente, para que ésta realmente resulte beneficiosa.
XIX
XX
1. FUNDAMENTO TEÓRICO
1
Un tren de laminación requiere una relación de velocidad específica entre
molinos laminadores, para evitar que se formen lazos o se tense excesivamente
la barra.
2
Figura 1. Recristalización durante el laminado
4
1.3.1. Porcentaje de reducción
Donde:
% R = % de reducción
A1 = Área de sección transversal inicial
A2 = Área de sección transversal resultante
1.3.2. Alargamiento
5
1.3.3. Fuerzas de separación
Son las fuerzas que ejerce el material laminado sobre los rodillos
laminadores en sentido perpendicular al eje de laminación y de forma radial.
1.3.4. Ensanchamiento
6
Mientras mayor es el roce entre material y rodillo, mayor es el
ensanchamiento;
7
Figura 3. Molino de laminación horizontal
8
Figura 5. Molino de laminación vertical
9
1.6. Documentación en la administración del mantenimiento
Instrucciones precisas;
Identificación de materiales precisos;
Tiempo esperado necesario para el trabajo;
Materiales y recambios requeridos;
Quién debe realizarlo o coordinarlo;
Consideraciones especiales, necesidades y condicionantes específicos;
Cuándo se realiza;
Costes y materiales previstos;
Otras informaciones necesarias, tales como: centros o áreas de coste,
número de los equipos, fechas de registro, resultados, niveles de
prioridad, causa o acción llevada a cabo, alcance de la orden de trabajo,
etc.
10
En resumen, las órdenes de trabajo deben decir claramente aquello que
se debe realizar, dónde y con qué.
11
Esquema general de principio de funcionamiento y procedimientos, junto
con información explicativa;
Detalles sobre:
o Puesta en servicio
o Modos de marcha en automático
o Modos de marcha en manual
o Ciclo de fabricación detallado
o Parada del equipo
o Consignas de utilización y seguridad
12
Gamas de Mantenimiento Preventivo (sistemático y programado);
13
1.6.4. Procedimientos documentados de trabajo
14
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LAMINACIÓN INDETA
15
1979, la fábrica de laminación se duplica para producir varilla de construcción,
lo que llevaría a la corporación a ocupar un lugar importante en el mercado.
16
Basados en el mercado de la construcción, el cual constituye uno de los
de mayor crecimiento en la economía del país, la Corporación Aceros De
Guatemala ha desarrollado sus diferentes productos satisfaciendo parte
importante del mercado de Guatemala y el resto de Centroamérica.
2.1.2. Misión
17
2.1.3. Visión
2.1.4. Valores
Honestidad y rectitud
Actitud responsable
Calidad en todo lo que se hace
Personas leales, comprometidas y realizadas
Seguridad en el ambiente de trabajo
Cliente satisfecho
18
seguimiento para que éstas sean alcanzadas. Además de establecer acuerdo
con otras áreas por mejorar el desempeño de la planta.
Las labores de producción están a cargo del jefe de producción, junto con
el apoyo del asistente de producción, quienes tienen la responsabilidad de dar
seguimiento al desempeño de las actividades operacionales, calibración de
rodillos laminadores, operación del horno de recalentamiento y tren de
laminación. Como también de tener a su disposición el taller de mantenimiento
de molinos, donde se efectúa el montaje y desmontaje de rodillos laminadores
y el mantenimiento de los molinos. Además se cuenta con un taller de
soldadura para las necesidades y emergencias que sucedan en la operación
de la planta.
19
El departamento de mantenimiento eléctrico es el encargado del
funcionamiento de los sistemas eléctricos y electrónicos para el funcionamiento
de la planta.
JEFE DE PLANTA
JEFE
JEFE DE JEFE DE
MANTENIMIENTO JEFE DE EMPAQUE
PRODUCCIÓN MANTENIMIENTO
ELÉCTRICO
MECÁNICO
ASISTENTE DE
PRODUCCIÓN
SUPERVISOR
SUPERVISORES DE SUPERVISORES SUPERVISOR DE
ELÉCTRICO Y
PROCESO DE TALLERES EMPAQUE
ELECTRÓNICO
Y TALLERES
21
La cama de enfriamiento se encarga de reducir la temperatura de la barra
de forma controlada hasta aproximadamente 600oC y después es trasladada
por un camino de rodillos a la cizalla de corte en frío, que corta a la medida
deseada, que puede ser 6mt, 9mt y 12mt.
22
Tabla III. Especificaciones de varilla para refuerzo
Número Diámetro
Diámetro nominal (mm)
designación nominal (pulg)
3 3/8 9.24 9.50
4 1/2 12.31 12.70
5 5/8 15.39 15.90
6 ¾ 18.47 19.10
7 7/8 21.55 22.20
8 1 24.63 25.40
9 1 1/8 27.78 28.70
10 1¼ 31.28 32.30
11 1 3/8 34.72 35.80
23
Figura 7. Definición del negocio del proceso
24
2.3.3. Descripción de equipos
Horno de recalentamiento
Marca: Bendotti
Capacidad: 25 Ton/hr
Palanquillas/hr: 45
Temperatura de enhornamiento: 25º C
Temperatura de deshornamiento: 1100 – 1150º C
Tipo deshornamiento: descarga lateral
Tipo de enhornamiento: carga frontal de 1 hilera
Tipo de combustible: fuel oil
Palanquilla referida:
Sección transversal: 130 x 130 mm
Largo 3.38 mt
Peso: 441 kg/palanquilla
Calidad del material: 0.3% C max
Trio de desbaste
Marca: Pomini Farrel
Modelo: trio 520
Potencia: 1000 Kw
RPM: 890
7 pasos de salida sección de 52.5 x 52.5 mm
25
Molinos de laminación Shloemman
Marca: Shloemman
Modelo: cassette 420
Reductor 1:24.99
Potencia: 300 kw
RPM: 900 / 1700
Cizalla start-stop
Modelo: ATS 110/15
Corte: 8 x 2mm (slitting) a 36 mm
Velocidad: 1.3 a 15 m/s
Capacidad de corte: 1110 mm2
26
Cizalla corte en frío
Marca: Pomini Farrel
Modelo: CFA 250/750
Tope: 6-9-12 mts
Capacidad de corte: 60 kg/mm2
27
28
3. DESCRIPCIÓN DE SITUACIÓN ACTUAL
29
Los molinos Shloemman tienen la característica de estar formados por una
carcasa que se encuentra montada en la planta, y únicamente se realiza el
mantenimiento general a las chumaceras con todo y rodillos instalados, los
cuales son trasladados al taller para su mantenimiento.
Los molinos de laminación Pomini Farrel tipo RR-G1 son los que se
encuentran en actividades de mantenimiento rutinarios, ya que se cambian
frecuentemente debido al rendimiento inferior de los rodillos de laminación y por
el cambio de tipo de producto semana a semana, que requiere un cambio de
calibración completa en algunos casos. Estos molinos de laminación son 20 en
total; 10 se encuentran montados en operación y 10 se encuentran disponibles
para ser utilizados después de labores de mantenimiento.
30
3.1.1. Descripción de actividades del taller
Limpieza de molino
Desmontaje de rodillos
Inspección de laberintos
Inspección de chumaceras
Inspección de rodamientos
Pintura general de molino
31
En el caso de los molinos de laminación RR-G1 se realiza cambio de
rodillos muy frecuente que se aprovecha para inspeccionar únicamente los
laberintos y rodamientos pero no su mecanismo de regulación vertical, axial y
gabbia. Realizando actividades de mantenimiento en estas partes del molino
únicamente cuando se presenta un problema.
32
4. MANUAL DE MANTENIMIENTO DE MOLINO RR-G1
33
Para transmitir el movimiento hacia los rodillos se utiliza un sistema de
acople tipo cardán, desde el reductor hacia los manguitos de acople que se
encuentran montados en los muñones de los rodillos laminadores.
Una vez calibrado el molino éste queda habilitado para la operación la cual
se realiza de manera automática, desde la cabina de mandos del laminador de
barras.
34
4.1.3. Descripción de partes fundamentales
Gabbia
Mecanismo de acople
35
4.2. Manual de partes del equipo
4 4 Bujes plásticos
36
Tabla V. Listado de piezas del mecanismo de regulación vertical
22 4 Brazos de carga
37
Tabla VI. Listado de piezas del sistema de acople
27 2 Tornillo de tope
38
Tabla VIII. Listado de piezas del mecanismo de regulación axial
34 1 Tuerca de tope
39
4.2.2. Planos específicos
Código Descripción
IND-1071-001 Tornillo de regulación para cajas RR-G1
IND-1071-002 Tuerca inferior reguladora de rodillo
IND-1071-003 Tuerca inferior reguladora de rodillo vista
lateral
IND-1071-004 Tuerca superior reguladora de rodillo
IND-1071-005 Cubierta superior de chumacera RR-G1
IND-1071-006 Resorte RR-G1
IND-1071-007 Buje roscado RR-G1
Código Descripción
IND-1071-008 Tapadera chumacera RR-G1
IND-1071-009 Tapadera laberinto RR-G1
IND-1071-010 Tapadera laberinto RR-G1 2
IND-1071-011 Anillo espaciador para brazos RR-G1
IND-1071-012 Casquillos RR-G1
40
4.3. Procedimientos documentados
41
de fijación de laberintos. Se desmontan también las platinas de sujeción
de la gabbia.
Desengrapar el molino: una vez fijados los rodillos al robot por medio de
los 8 tornillos instalados para ello, utilizar barretas para separar las
mitades del molino hasta descubrir totalmente los cuellos de los
rodillos.
Puntos clave: usar guantes para sujetar bien y verificar puntos de apoyo
de barretas.
42
Realizar la apertura y cierre del molino: desplazar los carritos
transportadores hasta engrapar nuevamente el molino para luego
cerrarlo y abrirlo por medio del moto-reductor que debe ser montado
con la grúa y anclado con una palanca y un punto de apoyo en los
rieles del robot. Esto se hace para asegurarse que no existen
inconvenientes si se necesita trabajar con rodillos de diámetros
máximo y/o mínimo.
43
4.3.2. Procedimiento para montaje de rodillos de laminación
44
Limpiar molino y lavar partes externas de chumaceras: utilizar grúa y
slingas de cadena para montar el molino sobre el carretón y realizar la
limpieza con pistola de aire, diesel y wipe para eliminar polvo, escoria y
grasa completamente, incluyendo las contratuercas de las 4 patas. Al
finalizar se debe dejar limpia el área.
Desengrapar el molino: una vez fijados los rodillos al robot por medio de
los 8 tornillos instalados para ello, utilizar barretas para separar las
mitades del molino hasta descubrir totalmente los cuellos de los rodillos
45
Inspeccionar las chumaceras: eliminar el exceso de lubricante y suciedad
utilizando diesel para revisión de pistas y rodamientos radiales y axiales,
así como los laberintos y tapaderas de las chumaceras. Todo esto
colocando una bandeja para evitar suciedad en el piso. Para realizar la
inspección de las cajas con carga axial se debe girar la mitad del molino
usando la grúa.
46
Verificar las alturas de calibración: medir las alturas entre brazo y
chumacera.
Realizar la revisión final del molino: utilizar barretas para verificar que no
se muevan verticalmente las chumaceras y los cilindros horizontalmente.
47
4.3.3. Procedimiento para desarme de molinos de laminación
RR-G1
48
Figura 8. Molino y tornillos de corona de regulación
49
Desmontar tornillería y accesorios de chumacera superior.
50
Figura 12. Cuña de eje de regulación vertical
52
Figura 15. Desmontaje de chumacera superior
53
Quitar contra tuerca inferior.
55
Figura 20. Desmontaje de brazos de carga
56
Quitar tapadera exterior de eje de transmisión que sirve para alojamiento
de cojinete sacando los 4 tornillos allen M8x20.
57
Sacar eje de transmisión golpeándolo con un martillo de goma de
adentro hacia afuera.
58
Figura 26. Caja de transmisión desarmada
59
4.3.4. Procedimiento para armado de molinos de laminación
RR-G1
60
Figura 27. Cargador de banco de trabajo
Cargadores
61
Figura 29. Montaje de eje de regulación
Orejas de
Carga
62
Instalar tuercas de regulación superiores roscándolas en el tornillo de
regulación y las inferiores roscándolas en el buje.
Tuercas
Superiores
63
Figura 32. Instalación de resortes y tapaderas
64
Acoplar placas de la gabbia, unir los 2 bloques de chumaceras
(interno y externo), ya montados en robot para montaje, unir acople
de transmisión y atornillar las placas de unión de gabbia.
65
4.4. Instructivos de trabajo
0
.9 mm
67
Engrasar la sección lisa del tornillo de regulación con grasa Alvania EP2
para ingresar tornillo de regulación en brazo de carga.
68
Roscar el buje roscado hasta el tope y luego regresarlo 1/20 de vuelta
para dejar una luz de 0.2 mm según el paso de la rosca del tornillo de
regulación (4mm). Para esto deberá engrasar previamente la rosca
intermedia del tornillo de regulación.
70
Figura 43. Laberinto con impactos
71
Figura 45. Tapadera fracturada
72
Figura 47. Rodamiento R con rodillo fracturado
73
Figura 49. Rodamiento de carga axial con aro exterior dañado
Descripción de
Solución del síntoma Causa probable
avería
75
Continuación Tabla X.
Descripción de
Solución del síntoma Causa probable
avería
Movimiento del molino Apretar pernos de base de Mal ajuste de los pernos al
de laminación anclaje del molino montar el molino
completo
76
4.6. Formato de órdenes de trabajo
77
78
CONCLUSIONES
81
82
BIBLIOGRAFÍA
83
84
APÉNDICE
85
86
Apéndice A-1. Anillo espaciador para brazos RR-G1
87
Apéndice A-2. Casquillos RR-G1
88
Apéndice A-3. Orden de trabajo de taller de montaje
No.
MECÁNICO ASIGNADO:
TIEMPO ESTIMADO:
DESCRIPCIÓN:
RECURSOS UTILIZADOS:
ACTIVIDADES REALIZADAS:
TOTAL DE TIEMPO:
NOMBRE FIRMA
SOLICITANTE
REPONSABLE
89
FICHA DE AVERÍAS DE MÁQUINA
TIEMPO
FECHA DESCRIPCIÓN FALLA LOCALIZACIÓN ACCIONES CORRECTIVAS REF. No. OT
INTERVENCIÓN
Apéndice A-4.
90
Ficha de averías de máquina
ANEXOS
91
92
Anexo A-1. Tornillo de regulación para cajas RR-G1
93
Anexo A-2. Tuerca inferior reguladora de rodillo
94
Anexo A-3. Tuerca inferior reguladora de rodillo vista lateral
95
Anexo A-4. Tuerca superior reguladora de rodillo
96
Anexo A-5. Cubierta superior de chumacera RR-G1
97
Anexo A-6. Resorte RR-G1
98
Anexo A-7. Buje roscado RR-G1
99
Anexo A-8. Tapadera chumacera RR-G1
100
Anexo A-9. Tapadera laberinto RR-G1
101
Anexo A-10. Tapadera laberinto RR-G1 2
102