Rediseño de un sistema de enfriamiento para bobinas de aluminio provenientes de los hornos de recocido, en empresa procesadora de aluminio

Abstract

El presente trabajo especial de grado está enmarcado dentro de la modalidad denominada Proyecto Factible, teniendo como principal objetivo el rediseñar el sistema de enfriamiento actual con el fin de disminuir el tiempo de enfriamiento de las bobinas de aluminio provenientes de los hornos de recocido. El proceso de laminado que se lleva a cabo en la empresa produce endurecimiento del material debido a las tensiones acumuladas en éste, por esta razón, se hace necesario someterlo a un tratamiento térmico de recocido. El aluminio, laminado y embobinado sale del horno de recocido a una temperatura que varía entre los 335ºC y 390ºC. El proceso requiere que la temperatura de la bobina descienda hasta 80ºC. Actualmente, se realiza el enfriamiento de las bobinas dirigiendo una corriente de aire hacia las mismas, por medio de ventiladores de pie. Esta etapa tiene una duración de 26 horas aproximadamente, lo que genera una parada de la producción debido al estancamiento de material durante el enfriamiento. Debido a esta situación y enmarcado a una base teórica consistente, se trazó una metodología para el estudio y solución de la situación problemática, comenzando por la investigación bibliográfica para luego realizar el diagnóstico de la situación actual, donde se realizó el estudio del material, a fin de determinar su comportamiento mecánico bajo distintos medios de enfriamiento después de un proceso de recocido. Además se analizó el sistema de enfriamiento actual. Luego se diseñaron las propuestas de solución al problema planteado y se seleccionó el sistema de enfriamiento más adecuado de acuerdo a las necesidades de la empresa, el cual consiste en enfriamiento por convección forzada, empleándose como fluido aire, impulsado por ventiladores centrífugos y distribuido a cada una de las bobinas a enfriar, mediante una red de ductos de ventilación. El material será suspendido sobre estibas metálicas que facilitarán la distribución de los ductos alrededor de este. Con la aplicación del nuevo sistema se podrá reducir el tiempo de enfriamiento de las bobinas en 8 horas, lo cual evitará paradas del proceso productivo de la empresa. Posteriormente se efectuó el estudio económico para determinar la factibilidad de instalar el sistema de enfriamiento diseñado, resultando el estudio como un proyecto viable para el mejoramiento del sistema desde el punto de vista económico.