Alto rendimiento a temperaturas aún más altas: inspección térmica automatizada a 900 °C

La industria del acero trabaja con temperaturas y entornos extremos. Las palanquillas de acero, un producto usado en el sector de la construcción en todo el mundo, se forman bajo un calor intenso durante la segunda etapa del proceso de vaciado del acero. Tras dar forma al acero fundido en el crisol a temperaturas abrasadoras de hasta 1.370 °C, las palanquillas deben dejarse enfriar antes de que se puedan inspeccionar visualmente. Esto significa que, a menudo, no se pueden examinar hasta muchas horas después.

Este lapso de tiempo puede conllevar una costosa acumulación de la producción y exige una inspección manual intensiva en cuanto a mano de obra. O, al menos, así ha sido hasta que BcB Informática y Control diera con una solución. BcB Informática y Control es una empresa de ingeniería y tecnología española que se dedica a la monitorización de las condiciones en diferentes sectores, desde la construcción hasta la producción industrial y energética.

Como integrador especializado de Teledyne FLIR, desarrolla aplicaciones de software a medida que incorporan las técnicas termográficas más avanzadas para garantizar unas condiciones óptimas en los procesos de producción independientemente de cuán agresivo u hostil sea el entorno.

En esta última instalación realizada para CELSA Group, un grupo multinacional de empresas del acero con sede en España centrado en la producción de acero corrugado, BcB combina una interpretación dimensional avanzada con la tecnología de FLIR para racionalizar considerablemente el control de calidad de las palanquillas de acero y lograr una precisión asombrosa.

Los activos más candentes exigen termografía de precisión

En la planta de laminación de Celsa en Barcelona, las temperaturas en la línea de producción de palanquillas superan normalmente los 700 °C, siendo 905 °C la temperatura más alta registrada.

En un entorno tan agresivo, las cámaras normales simplemente carecen de la capacidad para capturar imágenes con la precisión y la consistencia necesarias para monitorizar las condiciones. Las cámaras térmicas son la opción evidente, especialmente porque, equipadas con carcasas protectoras, pueden operar de manera óptima en entornos difíciles y son capaces de ver más allá del espectro visible usando termografía activa.

Medición de las discrepancias dimensionales en tiempo real

La calidad de las palanquillas de acero es esencial. Puesto que van a ser usadas en aplicaciones industriales y de construcción, tienen una tolerancia muy baja a la variación. Es algo fundamental para garantizar la precisión y la integridad en proyectos a gran escala donde cada milímetro cuenta.

Idealmente, cada palanquilla se moldea para ser un ortoedro perfecto con una longitud de 10 o de 12 metros. No obstante, al igual que sucede con cualquier otro proceso de producción, es necesario controlar minúsculas variaciones. La tolerancia de las palanquillas de acero de Celsa por ambos extremos es de tan solo 13 mm. El límite se aplica a las 6 caras del producto, por lo que deben medirse en todas sus dimensiones para asegurar una completa conformidad.

Antes de ponerse en contacto con BcB Informática para integrar la termografía de Teledyne FLIR, las palanquillas solo se podían inspeccionar cada cuatro horas, el tiempo necesario para que se enfriaran.

Sin embargo, este proceso se hizo radicalmente más eficiente gracias a un sistema que emplea dos láseres 2D y dos sensores FLIR A700 en tándem.

Combinando una vista aérea y otra lateral, el sistema se asegura de que las caras de las palanquillas se midan cuidadosamente en todas sus dimensiones a medida que pasan por la línea de producción. De ese modo, las mediciones se efectúan en tiempo real y no cuatro horas después. Esta nueva funcionalidad implica que el producto considerado no apto para su finalidad (es decir, con una variación de 13 mm o más en cualquier superficie) puede devolverse al crisol para fundirse y moldearse de nuevo, ya que el acero puede fundirse y refundirse indefinidamente sin perder su pureza ni su integridad estructural.

Para enfrentarse a las temperaturas extremas, BcB Informática y Control diseñó una carcasa refrigerada por agua para todos los dispositivos empleados. Ello garantiza que las cámaras y los láseres dimensionales funcionen perfectamente.

El autoenfoque, crucial para llevar las palanquillas desde el crisol hasta el usuario final

La configuración de transmisión de imágenes avanzada que incorpora la FLIR A700 es parte esencial de este sistema de monitorización, gracias a su capacidad de enfocar automáticamente objetos según varíe la distancia desde la lente. Esta capacidad de autoenfoque garantiza una medición precisa de las caras de las palanquillas.

El problema que surge tiene que ver con la escala: ¿cómo puede la A700 determinar la distancia desde la palanquilla hasta la lente sin escala, especialmente si dicha distancia puede variar? La solución pasa por el uso ingenioso de un láser dimensional 2D que apunta hacia las palanquillas que pasan, emplea software a medida para calcular la distancia según la refracción lumínica y comunica la misma a la A700 en tiempo real para que la lente logre un enfoque óptimo.

Después de este paso crucial, el software de datos de BcB Informática usa visión artificial para detectar si las caras de las palanquillas cumplen los requisitos especificados (tolerancia inferior a 13 mm) y si los bordes de dichas caras contienen defectos considerables que hagan el producto no apto para su finalidad, en cuyo caso se vuelve a fundir en el crisol.

Maximización del rendimiento con soluciones innovadoras

Con este nuevo sistema de alta tecnología instaurado, la planta puede ahora producir e inspeccionar más de 1.000 palanquillas de acero diarias, lo que mejora su rendimiento y maximiza los beneficios de esta empresa multinacional del acero.

Nahum Jaime Sánchez, ingeniero de proyectos en BcB Informática, afirma: «Para efectuar el control dimensional mediante cámaras termográficas, el software que usamos obtiene la imagen radiométrica y la convierte de píxeles a milímetros; después, alerta al cliente si alguna palanquilla supera en exceso las dimensiones especificadas o está deformada. También proporcionamos al cliente la temperatura exacta del producto. Como este proceso funciona a temperaturas muy elevadas, las lecturas deben ser exactas».

«El cliente había trabajado con Teledyne FLIR en el pasado y sabía que sus productos son excelentes para efectuar inspecciones las 24 horas. Además, funcionan muy bien en entornos extremos con su correspondiente carcasa y ofrecen comunicaciones muy estables».