Resumen

Las estructuras portantes de los equipos metalúrgicos pesados suelen estar expuestas a cargas extremas durante su funcionamiento. La sobrecarga a corto plazo de la estructura resulta en altas tensiones en lugares de sus concentraciones. Por la repetición de estos fenómenos se reduce la vida útil de la estructura y, finalmente, esto conduce a fallos locales en sus elementos portantes. En el artículo se describen ejemplos de las ventajas de utilizar métodos numéricos y experimentales de modelado de sistemas mecánicos que se aprovechan para identificar la sobrecarga en los elementos portantes de equipos metalúrgicos o para detectar las causas de los daños.

INTRODUCCIÓN

Las estructuras portantes de los equipos tecnológicos de la industria metalúrgica están expuestas durante su funcionamiento a una intensa influencia de fuerzas. Con el fin de aumentar la productividad y el volumen de producción, algunas partes de los equipos tecnológicos se modernizan después de un cierto período de funcionamiento y esto conduce a un aumento de la carga de los elementos portantes. Por otra parte, la reducción de los gastos de capital obliga a utilizar piezas originales de las estructuras portantes. El resultado es un aumento de los niveles de tensión en los elementos portantes, especialmente en los lugares donde se concentran. Estos efectos reducen el tiempo de funcionamiento seguro de los equipos tecnológicos (su vida útil) y, en algunos casos, provocan daños [1, 2]. Para el análisis de tensiones y deformaciones de tales estructuras portantes es conveniente utilizar los métodos de modelización numérica y experimental. Estos métodos permiten tanto la predicción de la vida útil residual de las estructuras portantes (sobre la base de la historia de carga conocida) como la identificación de las causas de posibles fallos. En el artículo se presentan dos ejemplos documentados de las ventajas de la combinación de métodos numéricos y experimentales para el análisis de elementos portantes de equipos tecnológicos en metalurgia.

BASTIDORES PORTANTES DEL PEDESTAL DE COLADA

La colada continua de desbastes es actualmente el método más extendido de producción de acero. Durante este proceso el acero líquido se vierte de la cubeta al recipiente y sucesivamente se distribuye a través de un número de chorros a la producción continua. El transporte del acero líquido desde el convertidor hasta el contenedor se realiza mediante cubetas y pedestal de colada (figura 1). Durante el funcionamiento del pedestal de colada se soltaron las juntas formadas por pernos y chavetas hundidas. El estado real del pedestal se analizó mediante métodos analíticos, numéricos y experimentales [3]. 

• Materias:Tensión superficial Modelado numérico Equipos metalúrgicos Ciclo de vida
• Subjects:Superficial Tension Numerical modeling Metallurgical equipment Life cycle
• Palabras claves:Equipos metalúrgicos; Modelización numérica y experimental; Concentración de tensiones; Vida útil del bastidor
• Keywords:Metallurgical equipments; Numerical and experimental modelling; Stress concentration; Frame lifetime