INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑOSECCION A

MATERIA: CONTROL DE PROCESOSPROF. ING. ROGER HAU

ALUMNOS:

DE ABREU CESAR C.I.19.201.778

CARACAS, 01 DE FEBRERO DEL 2016

Control, Monitoreo y Plano de Producción de Lata de Aluminio.

INTRODUCCION

El Aluminio es el metal más abundante en el mundo. Constituye el 8% de la porción sólida de la corteza terrestre. Todos los países poseen grandes existencias de materiales que contienen aluminio, pero los procesos para obtener aluminio metálico a partir de la mayor parte de estos compuestos no son económicos todavía.

Para incrementar la producción de aluminio se necesita una bauxita con la más baja cantidad de sílice posible, debido a que esta reacciona produciendo aluminio silicato de sodio, el cual es insoluble y produce una pérdida de alúmina, por lo tanto, de aluminio metálico, a pesar de que se puede recuperar del lodo rojo, la cantidad de alúmina que sé extraída del es pequeña.

En términos de escala de producción la electrólisis es segunda en importancia después del cloro-álcali. Puede ser obtenido y económicamente por anodización para corrosión retardada. El aluminio es normalmente producido del mineral bauxita, el cual es un óxido de aluminio hidratado que contiene sílica y otros óxidos metálicos, particularmente hierro.

La bauxita triturada se disuelve bajo presión y se calienta en digestores Bayer con una solución de sosa cáustica concentrada gastada, proveniente de un ciclo previo, y con suficiente cal y carbonato de sodio. Se forma aluminato de sodio, y la sílice disuelta se precipita como silicato de sodio y aluminio. El sólido sin disolver (lodo rojo) se separa de la solución de alúmina por filtración y lavado, y es enviada a la recuperación. Se emplean espesores y filtros Kelly o de tambor. La solución de aluminato de sodio filtrada se hidroliza hasta obtener hidróxido de aluminato por enfriamiento. El hidróxido de aluminio se calcina por calentamiento a 980 °C en un horno rotatorio. La alúmina se enfría y se manda a la planta de reducción. La sosa cáustica diluida y filtrada del hidróxido de aluminio se concentra para volverla a utiliza. El lodo rojo puede volver a emplearse para la recuperación de cantidades adicionales de alúmina. Para incrementar la producción de aluminio se necesita una bauxita con la más baja cantidad de sílice posible, debido a que esta reacciona produciendo aluminio silicato de sodio, el cual es insoluble y produce una pérdida de alúmina, por lo tanto, de aluminio metálico, a pesar de que se puede recuperar del lodo rojo.

CONTROL DEL PROCESO Y MONITOREO (LATA DE ALUMINIO)

Control por Etapas

Armadores de Estructuras

Sistemas de control de segundo orden.

El cálculo siguiente se debe calcular la perdida y el ajuste del instrumento para estirar las estructuras de los envases hasta su posición final

Variable fija: 0.27mm

Ajuste del instrumento: 2.3% Ganancia del instrumento: 1% Cantidad de señal de retraso: 0.08 Tiempo 30 seg.

yt s s z

0.27 0.27 0.023 0.22s p 0.27 0.08

ys

st

1

s 3

1

0.2730 3

0.11

yt 22% perdida por cada medición

ys 11% señal de ajuste

Cortadores de estructura.Sistema de Primer Orden

Obtener el número de iteraciones para ajustar el valor fijo. Variable inicial: 16cmVariable fija: 12.015cm Variación inicial: 2cm

t0 16 2 14t1 14 1 13t2 13 0.5 12.5t3 12.5 0.25 12.25

t4 12.25 0.125 12.125t5 12.125 0.06 12.06

Control de BarnizadoControl Proporcional

Para barnizar el interior como el exterior de las latas se sumerge en una solución por 10s el registro real 5°, 8°, 12°, 12°, 13°, 14° y el registro del instrumento es 4°, 6°, 11°, 13°, 13°, 15°

Valor del instrumento es 0° a 20° Valor = 10°C

Rango = 0 -20 = 0.2°C

et 5,8,12,12,13,14 14

mt 4,6,11,13,13,13 13

mt 13

k et

14

0.9 90%

Cantidad de ajuste

E. dinámico = 0.9% Retraso = 50s

Nota: el sistema no es funcional hay que ajustar el proceso de barnizado cada minuto por lo tanto es conveniente un sistema de primer orden.

Control de pintadoProceso de primer orden

Determinar la altura del rodillo para el proceso de pintado de

latas Medición inicial: 12cmVariable fija: 10.03cm Variación inicial: 1cm

Determinar el número de iteraciones para estabilizar un sistema de pintadot0 xo 1mm t1 12 1 11t2 11 0.5 10.5t3 10.5 0.25 10.25t4 10.25 0.125 10.125t5 10.125 0.06 10.06t6 10.06 0.03 10.03

Control de hornoControl Integral

Enfriamiento de latas después de pintado Rango del instrumento: -5 a 27°C

Realt°C 27 25 24 22 21 20 18 16 16T(s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Medida

t°C 30 25 24 22 21 20 18 16 14t(s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9

E. estático = ±0.32°CE. dinámico = 2°C Retraso = 10sk = e = 3°C

Control de temperatura del hornoProceso de primer orden

Medición inicial: 32°C Variable fija: 27°C Variable inicial: 2°C

x1 a Xn

Xn a Xn 1

2x0 31 2 29x1 29 1 28x2 28 0.5 27.5x3 27.5 0.25 27.25x4 27.25 0.125 27.125x5 27.125 0.06 27.06x6 27.06 0.03 27.03x7 27.03 0.0015 27.0015Nota: el siguiente valor queda en 27.0015 por lo tanto si baja de 27°C marcaran los sensores errores por el total de temperatura.

PLANO DE LA PRODUCCION DE LATA DE ALUMINIO

PLANO FABRICACION DE LATA DE ALUMINIO

CONCLUSION

El aluminio es tóxico aún a bajas concentraciones en los suelos, produce deformaciones a nivel de raíces de plantas y participa de lo que se conoce como complejo de instauración constituido por los hidrogeniones más el aluminio. En síntesis, si el aluminio no estuviese presente en los suelos, no se desencadenarían los procesos que conducen a la nutrición de las plantas, pero por otra parte, este elemento es tóxico para los cultivos.

En conclusión el sistema mostrado anteriormente es estable en su totalidad solo requiere de ajustes mínimos, sin embargo se tiene un problema en el control de barnizado el ajuste requerido es muy alto, por ello no es eficiente el sistema.

La solución del problema es cambiar el sistema de control proporcional por uno de primer orden el cual se ajusta mediante la medición inicial y la medición final sin tener que estar ajustando continuamente, así el proceso de control es más eficiente que estarlo parando para realizar las mediciones correspondientes.

El aluminio se produce en forma comercial hace tan solo 144 años por lo que es considerado un metal joven.

A pesar de que el hombre ha utilizado el bronce, el hierro y el estaño por miles de años, el aluminio es considerado ya el metal el siglo XXI. Esto se debe a que actualmente es el metal más importante de los no ferrosos a lo cual se suman sus características de: bajo peso específico, resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica y eléctrica así como su alta resistencia mecánica. Además de que es el elemento más abundante en la corteza terrestre después del silicio y al ser aleado con otros metales adquiere una gama de aplicaciones dónde el único límite es la inventiva del hombre.

Su producción actual de 29 millones de toneladas (incluyendo el obtenido del reciclaje) es muy superior a la producción anual del bronce (11.5 millones de toneladas), del hierro (5.4 millones de toneladas) y del estaño (0.2 millones de toneladas). Esto es un factor que nos indica la importancia que está adquiriendo.

El aluminio va ganando terreno en la aplicación dentro de la industria, siendo muy valioso por no pesar tanto y ser fácil de reciclar. En nuestro país no se tiene una gran producción, la cual sumada con toda América latina no alcanza ni la mitad de la producida por Estados Unidos y Canadá.

Por estas razones y por su característica de ser 100% reciclable sin perder sus propiedades hacen al aluminio un metal ideal para múltiples aplicaciones ya conocidas y otras más que el mundo aún no ha descubierto.