Comparativo Potencia Vs Producción – Hornos de Inducción

Comparativo Potencia Vs Producción – Hornos de Inducción

La potencia es un valor proporcional a las necesidades del cliente. Vamos a hacer una comparación técnica entre dos sistemas de fusión por inducción de potencias similares.

Los sistemas a comparar son los siguientes

MF 250KW – 2X500KG IGBT HIERROS Y ACEROS

MF 350KW – 2X500KG IGBT HIERROS Y ACEROS

MF : Media Frecuencia

Potencia Nominal: KW

Tipo de resonancia: Paralelo

Control Electrónica de Potencia: IGBT

Cantidad de hornos: 2

Capacidad del horno: 500 KG

Material a Fundir: Hierros y Aceros

Tipo de resonancia

En este caso es en paralelo. La cual tiene diferencias con la de serie. La primera pregunta que puede hacerse o a su ingeniero eléctrico es que consume más, 100 bombillos conectados en serie o 100 bombillos conectados en paralelo. Por favor ver la siguiente documentación. Presione Aqui.

 

Control de electrónica de potencia

Para este caso es IGBT. Por favor ver la siguiente documentación para ver las diferencias entre un SCR y un IGBT. Presione Aqui.

 

Potencia

Para este comparativo se utilizarán potencia de 250 KW y  350 KW.

Cómo se observa en la tabla anterior la potencia requerida en el transformador de la subestación eléctrica que alimentará el sistema es diferente para cada caso.

 

Para 250 KW se requieren 272 KVA  a 380 o 440 V, según sea el caso (Según el Pais De Instalación)

Para 350KW  se requieren 380 KVA a 380 o 440 V, según sea el caso (Según el Pais De Instalación)

 

El voltaje de entrada para los dispositivos auxiliares se refiere al voltaje de alimentación de los motores para la central hidráulica que bascular los hornos, el motor de las bombas internas y externas para la refrigeración del sistema, el motor del sistema de refrigeración de las cubas u hornos.

Esos motores pueden conectar a 220 V, 380V o 440V. Siendo a 440 en menor consumo energético por lo tanto es más económico.

 

Cubas u Hornos  ( Definición)

Para el comparativo los materiales a fundir son los mismos, hierros y aceros. La capacidad de la Cuba es la misma 500 kg.

La temperatura de colado igualmente 1600˚C para Acero y 1450˚C para Hierros.

Las diferencias técnicas entre estos dos sistemas son:

  • La potencia nominal KW
  • La potencia requerida en el transformador KVA
  • El consumo energético Kw*hr/TN producida.
  • La rata de fusión. Los kilogramos fundidos en una unidad de tiempo (hora).
  • El tiempo de colado.

Entre menos potencia mayor el tiempo de colado o de fusión.

Como parámetro de referencia para fundir acero la diferencia entre los dos sistemas en función a su potencia es de 26 minutos.

  •  Pérdida de Calor con tapas abiertas o tapas cerradas (Expresado en Kw)

A continuación se realiza una comparación de las dos potencias para un dia de trabajo normal.

Parámetros de comparación

Tiempo de calentamiento del refractario 45 minutos

Tiempo de descarga 20 minutos. Este tiempo está en función al peso de pieza a colar. Es Claro que no es lo mismo colar una pieza de 500 kg a 10 piezas de 50 kg cada una.

CONCLUSIONES:

  • Para un período de tiempo entre las 7 de la mañana y las 5:30 de la tarde con una potencia de 250 KW se realizan 6 coladas produciendo 3000 kilogramos de material líquido.
  • Para el mismo periodo con una potencia de 350 KW se realizan 8 coladas y una producción de 4000 kilos de material líquido.
  • La selección de un sistema u otro dependerá de factores propios en los requerimientos de fundicion, costo de adquisición del sistema y costos en la adquisición de la subestación eléctrica.
  • Cotice las dos opciones en subestación eléctrica y sobre todo pregunté el costo del kilovatio hora para cada caso.

Infórmenos este valor y con gusto realizaremos un cálculo para la parte de energía en la sinterización y en la fusión diaria.

Esperamos que esta información sea lo suficientemente Clara y lo ayude a tomar la mejor decisión.

Indiquenos por favor cuál es el siguiente tema que usted quiere que tratemos.

Contactenos

Santiago Díaz Ríos

sdiaz@iepfsas.com

Movil: + 57 3175131275

Logística Internacional De Un Sistema de Fusión Por Inducción

Logística Internacional De Un Sistema de Fusión Por Inducción

Guia De Importación de Un Sistema De Fusión Por Inducción. Logistica Internacional.

El objetivo de esta información es que el comprador tenga una idea general del proceso de importación del bien adquirido.

Se tomará como referencia un horno de inducción de las siguientes especificaciones:

 

ESPECIFICIACIONES TECNICAS

MF 350KW – 2X500KG IGBT HIERRO Y ACERO

 

  • MF: MEDIA FRECUENCIA
  • Potencia: 350 KW
  • Cantidad de Cubas: 2
  • Capacidad de cada Cuba: 500Kg
  • Elemento de control de potencia: IGBT
  • Materiales a fundir: Hierros y Aceros

LOGISTICA INTERNACIONAL

Como datos Generales

  • 13 cajas
  • 7150 kilos netos
  • 7350 kilogramos brutos
  • Todo el sistema ocupa un contenedor de 40 pies.

DOCUMENTOS

Para la importación y legalización del mismo ante las autoridades competentes en el pais de destino, se requiere la siguiente información:

  • Factura de venta
  • Certificado de origen
  • Lista de empaque
  • BL (Bill of Lading). Documento de transporte marítimo internacional.

LUGAR DE ENTREGA CONVENIDO

Dentro de los aspectos básicos de la negociación entre el cliente y el proveedor un punto importante es el lugar de entrega. En el comercio internacional nos referimos al INCOTERM. Existen muchos términos pero nos vamos a referir a los básicos. Estos términos siempre definen el alcance de la responsabilidad del proveedor y del comprador.

Ex Works. 

Significa que el vendedor realiza la entrega de la mercancía cuando la pone a disposición del comprador en el establecimiento del vendedor o en otro lugar convenido (es decir, taller, fábrica, almacén, etc.), sin despacharla para la exportación ni cargarla en un vehículo receptor.

Este término define, así, la menor obligación del vendedor, debiendo el comprador asumir todos los costes y riesgos inherentes a la recepción de la mercancía en los locales del vendedor.

FOB (Free On Board)

Conocida como “Franco a Bordo” significa que el vendedor realiza la entrega de la mercancía a bordo del buque, en el puerto de embarque convenido. Esto quiere decir que el comprador debe soportar todos los costes y riesgos de pérdida o daño de la mercancía desde aquel punto.

 CIF (Cost, Insurance and Freight) → coste, seguro y flete

  • Cost – Costo
  • Insurence: Seguro Internacional de la Mercancía
  • Freight: Flete Marítimo Internacional

Significa que el vendedor realiza la entrega cuando la mercancía se encuentra a bordo del buque en el puerto de embarque convenido.

El vendedor debe pagar los costes y el flete necesarios para llevar la mercancía al puerto de destino convenido. Pero el riesgo de pérdida o daño de la mercancía, así como cualquier coste adicional debido a sucesos ocurridos después del momento de la entrega, se transmiten del vendedor al comprador. No obstante, en condiciones CIF, el vendedor debe también procurar un seguro marítimo para los riesgos del comprador por pérdida o daño de la mercancía durante el transporte.

COTIZACION LOGISTICA INTERNACIONAL

Conocidos los incoterm y negociado el mismo, el cliente deberá contratar un agente de carga y una sociedad de intermediación aduanera (por lo general todo en uno) para qué estimen los costos de la importacion.

Para qué el agente de carga realicé los mismos el cliente deberá que entregar la siguiente información.

  • Incoterms.
  • Dirección del proveedor en el extranjero
  • Peso bruto de la mercancía
  • Valor de la mercancía
  • Puerto de destino
  • Posicion arancelaria (para el caso de Colombia es la 85.14.20.00.00, la cual contempla un arancel del 0% y un impuesto a las ventas del 19%)

 

Descripción de la posición arancelaria:

Máquinas, aparatos y material eléctrico, y sus partes; aparatos de grabación o reproducción de sonido, aparatos de grabación o reproducción de imagen y sonido en televisión, y las partes y accesorios de estos aparatos

Hornos eléctricos industriales o de laboratorio, incluidos los que funcionen por inducción o pérdidas dieléctricas; los demás aparatos industriales o de laboratorio para tratamiento térmico de materias por inducción o pérdidas dieléctricas.

– Hornos que funcionen por inducción o pérdidas dieléctricas

Vamos a tomar como ejemplo que el término de entrega es Exworks. Esto significa que el comprador ASUME todos los riesgos desde las instalaciones del fabricante.

La cotización debe traer los siguientes ítems con sus respectivos costos:

  • Inland (flete transporte internacional, desde la bodega del fabricante hasta el puerto de origen).
  • Gastos en origen.

Con estos dos valores más el costo de la mercancía obtenemos el valor FOB.

  • Con el valor de la mercancía se calcula y cotiza el seguro internacional. El cual tendría que tener un cubrimiento desde las instalaciones del proveedor hasta las instalaciones del comprador.  Como valor de referencia es el 0.45% del valor de la mercancía.
  • Flete marítimo internacional. Desde el puerto de origen hasta el puerto de destino.

Con estos dos valores más el costo FOB obtenemos el valor CIF.

  • Gastos portuarios
  • Comisión del agente de aduana. Como valor de referencia normalmente es el 0.45% del valor CIF.
  • Transporte terrestre nacional. Desde el puerto de destino hasta las instalaciones del comprador.
  • Devolución del contenedor al puerto de destino. (este concepto más la limpieza del contenedor son costos ocultos que normalmente no los explican y después nos llega una factura adicional)
  • Impuestos (Arancel + IVA) adicionalmente otros costos como elaboración de formularios, movimientos bancarios…etc.

Después de haber realizado el análisis de la cotización y haber comparado con dos cotizaciones más se toma la decisión de con quién trabajar el tema de la logística internacional.

Cuando el sistema de fusión por inducción está terminado y empacado para el transporte internacional, el proveedor envía la documentación vía currier a una dirección indicada previamente por el comprador. Por favor solicite la guía y en ella encontrará un número con el cual podrá usted hacer un seguimiento (tracking) por dónde vienen sus documentos.

Como ya hemos seleccionado el agente de carga que nos va a ser la nacionalización del equipo, la gente nos deberá que entregar una documentación para diligenciarla, imprimirla, firmarla y sellarla. Con presentación en notaría. Esto con el fin que ellos sean los representantes de nuestra firma ante las autoridades correspondientes para la legalización del mismo.

Con la copia en PDF del BL. Usted podrá hacer el tracking del buque que trae su mercancía Y así podrá estimar los tiempos de llegada. También puedes llamar a la naviera y solicitar esta información. En el bl usted podrá encontrar el número del contenedor dónde viene su mercancía.

Notas generales.

Solicité al proveedor que tome fotos y un video del estado del contenedor a la llegada del mismo a las instalaciones del fabricante. Esto con el fin que después no le vayan a cobrar daños que ya tenga el contenedor en su momento.

Solicita el proveedor fotos y videos de la mercancía ya cargada en el contenedor, antes del despacho.

Cuándo se realiza la apertura del contenedor en las instalaciones del cliente, verifique el correcto estado de la mercancía. Si pasó algo, usted tiene todo el derecho de una reclamación.

Usted como cliente tome unas fotos y realice un video del estado del contenedor antes de entregarlo para su devolución. Dejé cualquier anotación en el documento que se le firma al transportista terrestre.

Recuerde que es su inversión No es de $2, por tanto compré un seguro internacional qué cubra desde la bodega del proveedor hasta el descargue en sus instalaciones. Cuando compre el mismo el alcance debe ser por pérdida total y/o por pérdida parcial.

Este pequeño detalle le puede cubrir sus noches de sueño.

Tiempos en la logística internacional.

  • Desde la bodega del fabricante al puerto de destino no más de 5 días.
  • Desde que zarpa el buque al puerto de destino normalmente 30 días.
  • Nacionalización normalmente 8 días.
  • Transporte terrestre desde el puerto de destino a sus instalaciones, normalmente tres días.

Estos datos son para una importacion ágil se realize en Colombia.

Los tiempos, costos, normatividad vigente cambian en función a cada país. Pero generalmente el proceso es el mismo.

Refractario Plastico en la Corona De Un Horno De Inducción

Refractario Plastico en la Corona De Un Horno De Inducción

Cuando hablamos de refractarios para hornos de inducción en ciertas ocasiones podemos tener dos opciones para la instalación de este, este contenido se fundamentará para la instalación de refractarios hacer usados para la fusión de materiales ferrosos.

Normalmente las 2 primeras espiras de una bobina de un horno de inducción tipo Coreless (parte superior) no trabajan y lógicamente están refrigeradas.

 

  • La primera opción que se tiene es a ser completamente todo el refractario de trabajo en un solo material. La piquera del horno se puede hacer en un plástico o concreto refractario.
  • La segunda opción es hacer él refractario de trabajo en un 95% en refractario seco vibrable y el 5% restante en un plástico refractario, este último ubicado en la zona de la corona. (Solicitar detalles a su proveedor del Horno de Inducción o a su Refractorista de confianza)

Cuando se utilizan dos materiales distintos, como un refractario a base de sílice y/o a base de alúmina para la parte del refractario de trabajo y un plástico refractario para la parte de la corona, siempre existirá el riesgo de la separación.  Esto en la práctica lo podremos observar como una grieta radial en el refractario en la zona en mención.

La práctica de instalar plástico en la corona de hornos tipo Coreless, principalmente pequeños es bien normal.

 Este problema se puede minimizar así:

 Solamente utilizar plástico refractario cerca de 2 pulgadas arriba de la última espira activa.

  • Cuando se está instalando, hacer un ángulo que dificulte la penetración del metal. En la zona de anclaje de los dos materiales.
  • Mezclar un poco de plástico, en pequeños trozos al material seco para intentar realizar una zona de transición.

 Otro punto importante es que el material plástico:

  • No se quede “colgado” a nada, en otras palabras, que esté únicamente apoyado al refractario.
  • Que tenga el mismo plano de deslizamiento, para que permita el libre movimiento al expandir y contraer el revestimiento. Esto se logra utilizando Mika, cómo plano de deslizamiento.
  • Que no esté colgado a la piquera del horno.
  • Que no esté apoyado en la estructura de las piedras de arriba placas de concreto, de alguna manera.

 

Elementos Control De Potencia  SCR – IGBT

Elementos Control De Potencia SCR – IGBT

SCR (Silicon Controlled Rectifier) ó Rectificador controlado de Silicio
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ó transistor bipolar de puerta aislada

Cuando un empresario toma la decisión de comprar un sistema de fusión por inducción se tienen muchas dudas.

El cliente solicita varias cotizaciones a diferentes posibles proveedores.

Cuando ya se tengan las mismas lo más importante es hacer un cuadro comparativo y analizar las diferentes características.

Una de las características a analizar es el tipo de elemento de control de potencia que nos ofrecen.

En el mercado actual existen dos tipos de elementos de control de potencia. Los SCR y los IGBT. Entre estos existen diferencias técnicas, estas son:

Como analogía el SCR seria Un Carburador para Gasolina y los IGBT Inyector para Disel 

 

  • SCR

Producen energía reactiva. Esto significa qué debemos en la subestación eléctrica compensar con un banco de capacitores. Esto es un costo adicional en el proyecto.

En otras palabras. Toda la energía que entra al sistema no es aprovechada por el sistema de inducción y se devuelve a el sistema de distribución eléctrica que viene de la calle. Esto se ve reflejado en el recibo de la luz como energía reactiva la cual es penalizada y cobrada.

Esto se conoce como el factor de potencia.

 

 

  • IGBT

Estos no producen energía reactiva por tanto no se necesita compensación en la subestación eléctrica.

En algún momento de la vida útil del equipo, este elemento de control de potencia se puede dañar, por diferentes aspectos.

 

Vamos a suponer que estamos en plena fundición y se daña este elemento.

Para el caso de los SCR el sistema de inducción dejará de funcionar, la persona de mantenimiento deberá identificar el SCR dañado y reemplazarlo. Esta es una operación que con una muy buena habilidad de parte del personal de mantenimiento se realizará en una hora. En el mejor de los casos que tengamos el repuesto.

En otras palabras, si no lo tenemos, estaremos supeditados a conseguir el repuesto y cambiarlo.

 

Para el caso de los IGBT, cuando se dañe alguno tenemos dos opciones. La primera es desconectar el IGBT dañado, reiniciar el sistema y fundir con menos potencia lo cual indica que el tiempo de fusión aumentará. Pero no dejaremos de producir.

El segundo caso es cambiar el IGBT lo cual es una operación qué puede durar alrededor de unos 15 minutos y volver a reiniciar el sistema y seguir trabajando.

 

Ambos elementos de control de potencia (SCR o IGBT) son elementos confiables.

 

  • Otro aspecto para evaluar es el aumento de la producción y para este caso el empresario tiene dos opciones.

Repotenciar el sistema. Esto significa aumentar la potencia para disminuir el tiempo de fusión y aumentar la producción.

Comprar otro sistema de fusión por inducción y/o colocarlo en paralelo al actual. lo que requiere un aumento de carga en la subestación eléctrica. Lo cual es más costoso.

Repotenciar un sistema SCR es más costoso y de una cirugía electrónica de alta precisión.

Repotenciar un sistema IGBT es más simple. Siempre y cuando la tarjeta principal qué controla el sistema tenga las entradas tipo slot para conexión de nuevos IGBT.

Como ejemplo es cuando tenemos un computador y anda muy lento. Lo que podemos hacer es cambiar la memoria RAM por una de mayor especificación. Simple y sencillo.

Si computador no lo permite simplemente cambiamos el computador o seguimos trabajando con el actual.

 

La diferencia económica de comprar un sistema defunción por inducción tipo SCR o IGBT dependerá directamente del fabricante. El segundo más costoso.

También es claro qué algunas aplicaciones especiales solamente se pueden hacer con SCR cómo son la doble frecuencia de trabajo. Como por ejemplo para la función de latón o de aleaciones de cobre si queremos fundir viruta o chatarra normal.

 

Sistema SCR
Sistema IGBT