Tecnología de grúas para operaciones de fundición duras

En el marco de una renovación integral, la fundición PROMET de Vsetín ha invertido en nuevos sistemas de grúas. Las grúas deben estar diseñadas para una alta carga de polvo y ser capaces de trabajar a temperaturas superiores a 55 °C en algunos casos. El integrador de sistemas checo Adamec, socio de ventas y constructor de grúas de STAHL CraneSystems desde hace mucho tiempo, planificó cuidadosamente el extenso proyecto y llevó a cabo la compleja instalación durante las operaciones de fundición en curso.

 La ciudad de Vsetín está situada en la parte más oriental de la República Checa, cerca de la frontera con Eslovaquia. El campo y los bosques de los Beskides de Moravia-Silesia son un área de conservación de la naturaleza, y la región es considerada un atractivo destino de recreación y vacaciones. Más de la mitad de la superficie total del distrito de Vsetín son bosques. Esto probablemente explica por qué las preocupaciones ambientales y de sostenibilidad son tan importantes para las empresas industriales con sede allí.

Reducir el impacto ambiental al tiempo que aumenta la eficiencia

Casi el 40% de la población activa del distrito de Vsetín está empleada en la industria. El grupo familiar PROMET emplea a más de cuatro mil personas en la República Checa

República Dominicana e internacionalmente. Está formada por más de cuarenta empresas que operan en los campos de la construcción de maquinaria, la metalurgia y la ingeniería. En Vsetín, el Grupo cuenta con una fundición de hierro que buscaba aumentar la eficiencia y mejorar su huella ambiental.

Como grandes consumidores de energía y materias primas, las fundiciones tienen la obligación particular de proteger el medio ambiente limitando las emisiones, conservando los recursos y cumpliendo con los requisitos de las normas y leyes aplicables. La fundición PROMET emplea a 84 personas y tiene una capacidad de 8.000 toneladas de piezas fundidas al año. Suministra a fabricantes de ascensores y escaleras mecánicas, motores eléctricos, bombas, máquinas textiles y de punto, así como a la industria de la construcción naval.

Los productos están hechos de hierro fundido gris y hierro dúctil, un tipo de hierro fundido en el que el grafito del hierro se presenta en forma de nódulos y que tiene propiedades mecánicas similares al acero (hierro fundido de grafito esferoidal). Más de la mitad de la capacidad total de la fundición se destina a los mercados de exportación, normalmente a los principales clientes europeos. Con muchos años de experiencia, la fundición PROMET de Vsetín es capaz de producir desde piezas pequeñas que pesan varias decenas de kilogramos hasta componentes fundidos complejos que pesan varias toneladas.

Las piezas fundidas se fabrican en una nueva línea de producción manual y automática. En la línea de producción automática, la empresa fabrica piezas que pesan alrededor de 90 kilogramos. En la línea de producción manual, las piezas fundidas que pesan entre 100 y 5.000 kg se producen en modernos hornos de fusión por inducción de frecuencia media. Los hornos tienen una capacidad de producción de 4,3 toneladas de hierro fundido por hora.

Modernización de la tecnología y los edificios

En 2022 y 2023 se renovó y modernizó la fundición PROMET de Vsetín. Sus sistemas de grúas también se vieron afectados por la remodelación y se renovaron ampliamente. Era necesaria una modernización para mejorar la eficiencia y los parámetros medioambientales de la planta, por ejemplo, mediante la reverdecimiento y la modificación del edificio de la fundición. Con la ayuda de la Unión Europea de más del 50% de los costes totales, las inversiones han merecido la pena: desde entonces, las emisiones de partículas sólidas se han reducido en un 92%.

La modernización implicó todo el edificio de la fundición, incluida la reconstrucción completa y el aislamiento del techo y la fachada. Se llevaron a cabo alteraciones estructurales para acomodar la última tecnología y equipos, incluyendo un horno de fusión, un sistema de voladura, una cabina de pintura y sistemas de extracción y filtrado. Además, se ha instalado tecnología de grúa de última generación en toda la planta para reducir los costos de producción, aumentar la seguridad y cumplir con los estándares legales para todos los polipastos. Los nuevos sistemas de grúas están en funcionamiento desde principios de 2023.

Tecnología de grúas para procesos de fundición automáticos y manuales

STAHL CraneSystems suministró todos los polipastos para este proyecto. Adamec es un proveedor desde hace mucho tiempo para el mercado checo: cada año se realizan hasta 150 proyectos conjuntos. La marca STAHL CraneSystems es sinónimo de polipastos y componentes de grúas fiables y seguros, así como de soluciones de ingeniería metódicas. La cartera incluye grúas giratorias, puentes grúa monorraíl y birraíl, grúas colgantes, grúas Goliat y semipórticos, así como grúas de soporte para un rango S.W.L. de 125 kg a 250.000 kg.

Adamec Crane Systems es una empresa checa especializada en el diseño, fabricación e instalación de sistemas de grúas. Ofrece soluciones a medida especialmente para aplicaciones pesadas en diversos sectores, principalmente la industria y la construcción. Adamec Crane Systems se centra en la producción de grúas puente, pórtico y pluma montadas en el suelo, así como en sistemas de elevación personalizables para aplicaciones especiales. Para ello, la empresa ha desarrollado su propio software de cálculo y diseño.

Reacondicionamiento completo de los sistemas de grúa

El proyecto PROMET requirió el reacondicionamiento completo de los sistemas de grúas existentes y una expansión significativa de la infraestructura de elevación. Lo que hizo que el proyecto fuera especial fue el tamaño del pedido y el número de grúas. Se necesitaron varias grúas monorraíl y birraíl para cargas de 5, 6, 10 y 12,5 toneladas, tanto con plataforma de operador como con la opción de control remoto externo de la grúa. También había varias grúas giratorias montadas en la pared y en el suelo con un alcance (longitud de la pluma de la grúa) de 3 m para cargas de hasta 3.000 kg y de 4 m para pesos de hasta 500 kg.

Las grúas birraíl y monorraíl tienen diferentes diseños y están optimizadas para aplicaciones y requisitos específicos. Las grúas monorraíl son muy adecuadas para cargas pequeñas, medianas y espacios con altura limitada. Son económicos e ideales para talleres y operaciones industriales de tamaño medio. Las grúas birraíl están diseñadas para cargas más pesadas y espacios más grandes donde se requiere una mayor envergadura y grandes alturas de elevación de hasta 10 metros y más. Ofrecen una solución más robusta y estable para aplicaciones de servicio pesado y, por lo general, son más costosos.

Exigencias extremadamente altas en la tecnología de grúas

Al instalar sistemas de grúa en una fundición de hierro, se deben tener en cuenta requisitos especiales para garantizar la eficiencia y la seguridad del sistema. Las piezas fundidas suelen pesar varias toneladas. Por esta razón, los mecanismos del sistema de grúa deben ofrecer un control preciso para la elevación y el descenso precisos, así como para los movimientos horizontales de cargas tan grandes. Las nuevas grúas birraíl se desplazan ahora a velocidades de 6 a 60 m/min; El carro tiene una velocidad de desplazamiento horizontal de 2,5 a 30 m/min y una velocidad de elevación bien controlada bajo carga de 0,16 a 8 m/min. Un alto nivel de amortiguación de golpes y vibraciones también ayuda a la manipulación estable de piezas fundidas pesadas.

La tecnología de grúa utilizada en las fundiciones debe estar diseñada para una alta carga de polvo. Por lo tanto, los sistemas deben tener componentes de alta resistencia protegidos contra el polvo (encapsulados). A menudo se producen temperaturas extremas en las fundiciones. Los sistemas de grúa deben estar fabricados con materiales que puedan soportar las altas temperaturas de más de 55 °C en la fundición PROMET y garantizar un funcionamiento ininterrumpido. Los componentes eléctricos deben colocarse de manera que no estén expuestos directamente al calor.

Calidad y fiabilidad con polipastos TDC

En los hornos, se utilizan grúas de cuchara para transportar el metal fundido. Estos están sujetos a requisitos de seguridad más estrictos, también para su electrónica y sistema eléctrico, en el nivel de rendimiento d. Por este motivo, solo se utilizan polipastos con diseño redundante Twin Drive Concept (TDC), ya que son ideales para el transporte de metal fundido y materiales con un potencial de peligro similar. Para otras mercancías, la carga puede ser hasta un 60% más alta. El concepto Twin Drive evita que la carga caiga si se rompe la caja de cambios.

Los polipastos de cable TDC están equipados de serie con dos motorreductores. Ambos motores se controlan de forma sincronizada, al igual que los frenos, que funcionan simultáneamente como frenos de servicio y de seguridad. Los frenos están diseñados para que cada uno pueda frenar o sostener la carga solo en caso de emergencia. Los sistemas de monitorización del estado de STAHL CraneSystems llevan a cabo la monitorización permanente de la carga, el accionamiento y los frenos en los polipastos TDC.

La combinación de calor, cargas pesadas y maquinaria plantea riesgos de seguridad particulares. Debido al duro entorno operativo, se requiere un mantenimiento frecuente para garantizar la confiabilidad y longevidad de las grúas. Adamec ofrece contratos de mantenimiento adecuados en este sentido.

Conclusión
Durante la remodelación, el mayor desafío fue que la producción solo pudo detenerse parcialmente, lo que significó que algunos de los trabajos de instalación tuvieron que realizarse en turnos de noche. El cliente quedó muy satisfecho con el asesoramiento competente, la planificación cuidadosa y la instalación sin problemas en condiciones difíciles. Ahora las grúas están haciendo frente a las duras condiciones de la fundición sin ninguna dificultad ni tiempo de inactividad.

Autores

David Adamec es director general de Adamec Crane Systems en Praga.

Heike Metzger es especialista sénior en habilitación de ventas en STAHL CraneSystems
en Künzelsau.

Imágenes y pies de foto

Grúa monorraíl teledirigida para cargas de hasta 10.000 kg con una luz de 12,9 metros

Grúas pluma de suelo ACS-3t/3m especialmente personalizadas

Grúa birraíl ACS-5t/12.9m en proceso de fundición, expuesta al polvo y a altas temperaturas

En la medida de lo posible, los sistemas de grúa debían instalarse sin interrumpir las operaciones en la fundición

Grúa de doble viga ACS-6.3t/12.9m con plataforma de operación y controles en la cabina

Se trataba de un pedido grande, que incluía grúas de doble viga para grandes cargas, así como
Grúas monorraíl ACS-6.3t/12.9m y grúas pluma montadas en el piso ACS-3t/3m

La línea de transporte con tecnología de elevación facilita la manipulación de piezas fundidas