Análisis del sistema de recepción y envío de muestras de aceros

Resumen

En este trabajo se realizó un análisis del sistema de recepción y envió de los resultados de las muestras de aceros en el Laboratorio de la Acería de Planchones en SIDOR C.A. El tipo de estudio corresponde al no experimental- descriptivo. Para ello, se aplicó un estudio de tiempo, mediante una técnica de Investigación de Operaciones denominada simulación; con el objetivo de optimizar las actividades del Laboratorio de Acería de Planchones, que permitan proponer acciones que mejoren los tiempos de respuesta de los resultados de las muestras de acero. Durante el análisis, se evidenció que las actividades cuellos de botella son las referidas: a la agrupación y validación de resultado en el QNX y a la realización del análisis en el Equipo LECO. La investigación a través de la simulación arrojo que el tiempo promedio de servicio total se redujo en 12,1907 segundos, lo cual representa un 6,05% y el tiempo promedio de espera total se redujo en 9,6103 segundos, lo cual representa un 7,24%.

Palabras claves: Muestra, recepción, resultados, tiempos, simulación. Acería de Planchones.

Introducción

SIDOR C.A es la principal siderúrgica de Venezuela, de la región andina y del caribe dedicada a la fabricación de aceros, productos terminados y semielaborados donde la materia prima fundamental es el mineral de hierro que en la naturaleza esta presente en forma de oxido. La siderúrgica de Venezuela fue creada como empresa estatal CVG Siderúrgica del Orinoco en el año 1964. Las operaciones de Planta de Pellas, y los primeros hornos de las acerías eléctricas se inician en el año 1978, para conformar la base principal en la fabricación del acero.

La tecnología aplicada en los procesos de reducción directa permiten la obtención de hierro metálico, lo cual aporta mineral apto en la fabricación de acero a través de la extracción del oxigeno. SIDOR C.A cuenta con dos acería, las cuales son las acería de planchones y palanquillas las cuales tienen una producción de 5.000.000 t/año. En las acerías eléctricas el hierro de reducción directa y otros materiales son convertidos por los hornos de Arco eléctrico en acero líquido, que luego este es transformado en productos sólidos denominados planchones, palanquillas o lingotes.

Es importante señalar que en el laboratorio de la acería de planchones la entrega de los resultados de los análisis químicos de las coladas no se esta dando de manera oportuna, por lo tanto se requiere de un análisis del sistema de recepción y envío de resultados de las muestras de acero, recordando que el enfoque principal en cuanto a la misión de SIDOR C.A es mejorar la producción y los beneficios de la empresa en función de las exigencias de mercado, en cuanto al volumen y calidad de sus productos terminados.

El estudio propuesto en este trabajo según el tipo de diseño de investigación es de campo, debido a que la información necesaria para el

análisis del sistema de recepción y envío de muestras de acero se obtuvo directamente en el Laboratorio de la Acería de Planchones de SIDOR C.A.

El proyecto de estudio se estructura de la siguiente manera: Capítulo 1: se exponen el problema objeto de la investigación. En el capítulo 2: se describe las generalidades de SIDOR C.A. En el capítulo 3: se explican los aspectos teóricos necesarios para la elaboración de la investigación. En el capítulo 4: se presenta el diseño metodológico seguido en la investigación. En el capitulo 5: se muestran los análisis y resultados, Finalmente, se presentan las conclusiones, recomendaciones, el glosario de términos, la bibliografía, el apéndice y los anexos.

CAPITULO I

El problema

Evidentemente en el estudio de esta investigación se están presentando disconformidades con los tiempos de respuestas de los análisis químicos.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En general el proceso de producción del acero esta integrado por seis etapas, estas son: Preparación de la materia prima, Reducción, en la que cuentan con tecnología de HYLII y Midrex, Aceración donde utilizan hornos eléctricos de arco, Solidificación, Laminación (en Caliente y en frió) y Recubiertos o revestidos.

Cabe destacar que el complejo siderúrgico cuenta con dos acerías, las cuales son las acerías de Planchones y Palanquillas, es en estas acerías donde se lleva a cabo el proceso de fabricación de acero y empieza como tal en el horno eléctrico que se basa en la fusión de la chatarra y el hierro de reducción directa (HRD) a través de energía eléctrica, y el afino del baño fundido. En la fase de fusión se introduce la chatarra, HRD, agentes reactivos como oxígeno y carbón, y escorificantes (principalmente cal) se

desplaza la bóveda hasta cerrar el horno bajando los electrodos haciendo un arco eléctrico hasta fundir.

La acería de planchones de SIDOR C.A cuenta con un laboratorio para el análisis químico de muestras de acero de las coladas que se realizan durante el proceso productivo de la fabricación de acero.

Es importante señalar que el laboratorio de la acería de planchones amerita de un análisis del sistema de recepción y envío de resultados las muestras de acero proveniente de la zona de metalurgia secundaria, puesto que actualmente se estan presentando disconformidades con los tiempos de respuesta de los análisis químicos. Por lo que se requiere de reducir los tiempos de respuesta, es decir, el tiempo que los técnicos tardan en realizar una tarea especifica, en este caso en particular la de recepción y envió de resultado de la muestra de acero; esto se debe al impacto del tiempo sobre los costo de producción, materiales e insumos de la elaboración de acero y la entrega de los resultados de los análisis químicos de las coladas.

Para llevar a cabo el presente estudio se debe considerar los tiempos de preparación y los tiempos empleados para realizar los análisis químicos de las muestras de acero en los equipos de medición correspondientes que posee el laboratorio de la acería de planchones de SIDOR C.A

DELIMITACIÓN

La presente investigación se llevó a cabo en SIDOR C.A Matanzas Estado–Bolívar, específicamente en el Laboratorio de la Acería de Planchones, con la finalidad de reducir los tiempos de respuestas, es decir, el tiempo empleado por el técnico para realizar una tarea especifica, que en este caso corresponde a la recepción y envió de resultado de las

muestras proveniente de la zona de metalurgia secundaria; el estudio de investigación se realizará en un período que abarca (1) mes contado a partir del 01/03/2009 al 31/03/2009.

LIMITACIONES

El desarrollo de la investigación presentó las siguientes limitaciones:

• El horario de trabajo correspondiente a tres turnos de 8 horas cada uno, sin embargo el estudio de investigación se realizará en un solo turno por políticas de la empresa.

• La disponibilidad del personal de turno para el suministro de información producto de sus labores.

• Las fallas de los equipos de trabajo por factores externos.

ALCANCE

El estudio de investigación pretende analizar el sistema de recepción y envío de resultados de las muestras de acero en el laboratorio de la acería de planchones, a través de una simulación, aportando así mejoras al proceso productivo y a la calidad necesaria en la fabricación del acero dentro de SIDOR C.A

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

El trabajo en su desarrollo proporciona sentido de la responsabilidad, organización y planificación de las actividades a realizar durante la

estadía en la Superintendencia de Procesos y Tecnología de la acería de Planchones en SIDOR C.A, lo cual permite tener experiencia y base para futuras mejoras de otras áreas relacionadas con el sistema de recepción y envío de las muestras de acero.

Evidentemente el análisis del sistema de recepción y envío de las muestras de acero esta enfocada a la reducción de los tiempos de respuestas de las operaciones en el laboratorio de la acería de planchones, donde dichos tiempos de respuestas están vinculados a la disminución de los costos de insumos y materia prima para la elaboración de acero, así como también se refleja en la importancia del ahorro de energía el cual seria útil para toda la comunidad en general.

OBJETIVOS

El siguiente estudio pretende alcanzar los siguientes objetivos:

OBJETIVO GENERAL

Analizar el sistema de recepción y envío de resultados de las muestras de aceros en el laboratorio de la acería de planchones en SIDOR C.A

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• 1. Describir el proceso de las actividades de recepción y envío de resultado de las muestras de acero que se llevan cabo en el Laboratorio de la Acería de Planchones.

• 2. Realizar un estudio de tiempo del proceso las muestras de aceros provenientes de la zona de metalurgia secundaria.

• 3. Determinar las causas que inciden en los retrasos de los análisis químicos correspondientes a las muestras de acero, mediante la utilización de un diagrama causa-efecto.

• 4. Simular el proceso de recepción y envío de resultados de las muestras de acero, considerando los tiempos que tarda la muestra en el área de preparación y análisis en el laboratorio de la acería de planchones.

• 5. Proponer acciones para mejorar los tiempos de respuesta de las operaciones que llevan a cabo en el laboratorio de la acería de planchones.

CAPITULO II

Generalidades de la empresa

Indudablemente SIDOR C.A es un complejo siderúrgico considerado como el más importante de la región andina y del caribe. Este complejo siderúrgico representa al principal productor de aceros, productos terminados y semielaborados donde la materia prima fundamental es el mineral de hierro.

Es importante señalar que el mineral de hierro es extraído de la naturaleza en forma de oxido, a través de un proceso químico es transformado en hierro reducción directa (HRD), el cual es útil para llevar a cabo la elaboración de acero.

RESEÑA HISTORICA

SIDOR C.A se consolida en:

1926: con el Inicio del descubrimiento de las minas de hierro del Cerro el Pao.

1947: A través del descubrimiento de los yacimientos de mineral de hierro del Cerro Bolívar.

INSTALACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DEL COMPLEJO SIDERÚRGICO

1955: El Gobierno venezolano suscribe un contrato con la firma Innocenti

–de Milán, Italia-, para la construcción de una planta siderúrgica con capacidad de producción de 560 mil toneladas de lingotes de acero.

1957: Se inicia la construcción de la Planta Siderúrgica en Matanzas, Ciudad Guayana.

1958: Se crea el Instituto Venezolano del Hierro y el Acero, con el objetivo de impulsar la instalación y supervisar la construcción de la planta siderúrgica.

1960: Se eleva la capacidad de la planta a 900 mil toneladas. Se crea la Corporación Venezolana de Guayana (CVG), y se le asignan las funciones del Instituto Venezolano del Hierro y el Acero.

1961: Se inicia la producción de tubos sin costura, con lingotes importados. Se produce arrabio en los Hornos Eléctricos de Reducción.

1962: El 9 de julio se realiza la primera colada de acero, en el horno N° 1 de la Acería Siemens-Martin.

1964: Se crea la empresa estatal CVG Siderúrgica del Orinoco C.A. (SIDOR), y se le confía la operación de la planta existente.

1970: Se inicia la producción de tubos centrifugados.

1971: Se construye la Planta de Productos Planos.

1972: Se aumenta la capacidad de los hornos Siemens-Martin a 1,2 millones de toneladas de acero líquido.

CONSTRUCCIÓN DEL PLAN IV

1974: Se inicia las operaciones en la Planta de Productos Planos. Ampliación de SIDOR para elevar su capacidad a 4,8 millones de toneladas de acero (Plan IV).

1978: Entran en operación la Planta de Pellas, y los primeros hornos de las acerías eléctricas del Plan IV.

1979: Puesta en marcha: Planta de Reducción Directa Midrex, Acería Eléctrica y Colada Continua de Palanquillas, y Laminadores de Barras y Alambrón.

1980: Inicia operaciones Planta de Reducción Directa HyL y Planta de Cal.

1981: En completa operación la ampliación de Planta de Productos Planos.

1989: Se aplica un proceso de reconversión en SIDOR.

1995: Entra en vigencia la Ley de Privatización en Venezuela.

1997: El Gobierno venezolano privatiza SIDOR a través de licitación pública que es ganada por el Consorcio Amazonia, integrado por empresas latinoamericanas.

1998: SIDOR inicia su transformación para alcanzar estándares de competitividad similares a la de los mejores productores de acero en el mundo.

CRISIS Y REESTRUCTURACIÓN FINANCIERA

1999: Crisis siderúrgica mundial afecta la industria.

2000: En Febrero la banca y los accionistas firman la reestructuración de la deuda de la empresa. En Junio se avizora crisis de oferta en el mercado de acero, SIDOR C.A se prepara para minimizar sus efectos.

2001: En Junio SIDOR paga primera cuota de intereses de la deuda por 54 millones de dólares. En Octubre SIDOR informa a los acreedores el incumplimiento de ciertos compromisos financieros y la necesidad de iniciar conversaciones para reestructurar su deuda.

2002: Luego de ocho meses de negociaciones el 30 de Julio el estado venezolano, los accionistas privados y los bancos acreedores firman el Convenio Marco para la Reestructuración financiera de la deuda.

2008: luego de 11 meses de conflicto entre los trabajadores y el consorcio ternium, el presidente Hugo Chávez da la orden de nacionalizar SIDOR C.A pasando nuevamente a manos del estado venezolano.

DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

SIDOR C.A es un complejo siderúrgico Venezolano, fundado durante el Gobierno de Marcos Pérez Jiménez y ubicado cerca de la ciudad de Puerto Ordaz, para la producción de acero tecnologías de Reducción Directa y Hornos Eléctricos de Arco, con recursos naturales disponibles. Consagrando al complejo como uno de los más grandes de este tipo en el mundo.

Es importante señalar que el complejo siderúrgico Venezolano fue vendido a consorcios privados durante el segundo gobierno de Rafael

Caldera por que según informes del Ejecutivo, arrojaba «pérdidas al Estado», el gobierno de Hugo Chávez anunció en enero de 2007 su posible renacionalización, lo cual al año 2008 ya es un hecho significativo en la historia.

SIDOR C.A se encuentra integrado, desde la fabricación de pellas hasta productos finales largos (barras y alambrón) y planos (láminas en caliente, láminas en frío, y recubiertos), a partir de un mineral de alto contenido de hierro, utilizando la vía de reducción directa, hornos eléctricos de arco y colada continua. Habitualmente la carga en sus hornos eléctricos es de 80% mínimo de hierro de reducción directa (HRD), y 20% máximo de chatarra, lo que contribuye a la elaboración de un acero de bajo contenido de impureza y de residuales con características particulares.

En cuantos a vialidad que Complejo Siderúrgico Venezolano se dice que cuenta con una red de comunicaciones conformada por 74 km de carreteras pavimentadas, 132 km de vías férreas y acceso al mar por un Terminal portuario con capacidad para atracar hasta 6 barcos de 20.000 t de peso muerto cada uno (ver Figura. 1).

Fuente: http://sidornet

Figura 1. Terminal portuario de SIDOR C.A

Cabe destacar que el muelle de SIDOR C.A es el mejor dotado del país en cuanto a equipamiento, sin embargo en cuanto a la capacidad y flexibilidad para la recepción simultánea de buques ocupa el tercer lugar después de los puertos de La Guaira y Puerto Cabello. En el muelle se

cargan y descargan los productos siderúrgicos así como también los materiales e insumos a granel con o sin almacenamiento.

El muelle dispone de un área de almacenes de 3000 m2, donde se ubican diez naves techadas provistas de grúas puente de 25 t, así como también de un área de patios de 60.000 m2 para almacenamiento de carga general y un depósito de aduana de 2.500 m2 dividido en cuatro naves techadas.

UBICACIÓN DE LA EMPRESA

SIDOR C.A está ubicada en Venezuela, específicamente en el Estado Bolívar, dentro del perímetro urbano de Ciudad Guayana, en la Zona Industrial de Matanzas, sobre la margen derecha del río Orinoco, a 27 Km (ver Figura.2). De su confluencia con el río Caroní y a 300 Km. de la desembocadura del río en el Océano Atlántico. Está conectada con el resto del país por vía terrestre y por vía fluvial-marítima con el resto del mundo. Ocupa una extensión de 2.838 hectáreas, de las cuales 87 son techadas.

Fuente: http://sidornet

Figura 2. Ubicación geográfica de SIDOR C.A

Su ubicación responde principalmente a razones económicas y geográficas, que le permite conectarse con el resto del País por vía terrestre, y por vía fluvial, marítima con el resto del mundo (ver Figura. 3),

Además se abastece de la energía eléctrica generada en la zona por las represas Guri y Macagua, ubicadas sobre el río Caroní, así como del gas natural proveniente de los campos petroleros en la región oriental.

Anexando a todas estas ventajas la cercanía con los cerros Bolívar y Pao en los que se encuentra el mineral de hierro.

Fuentes: http://sidornet Figura 3. Planta Sidor C.A

SIDOR C.A cuenta con edificaciones en las cuales se desarrollan las áreas administrativas y de soporte al personal, tales como edificios administrativos, comedores, servicio médico, talleres centrales, entre otras instalaciones importantes para el desarrollo productivo referido a la fabricación del acero.

MISIÓN DE LA EMPRESA

Comercializar y producir hierro, reducción directa, planchones laminados planos en caliente, en frío y recubiertos, de manera eficiente, competitiva y rentable, propiciando la satisfacción de accionistas, clientes o trabajadores.

VISIÓN DE LA EMPRESA

Proyectar estándares de competitividad con los productos de acero más eficientes, ubicándose entre las mejores siderúrgicas del mundo, unida de negocio orientada al mercado y focalizada hacia la atención integral de sus clientes, manteniendo un liderazgo en sus mercados primarios, sosteniendo mediante una continua mejora y adecuada tecnología de sus procesos e instalación.

ESTRUCTURA ORGANIZATIVA DE LA EMPRESA

La estructura organizativa de SIDOR C.A por un área centro que corresponde a la Presidencia de la Empresa, Gerencias, Direcciones y otros departamentos enfocados a la producción y comercialización del acero. (ver Figura 4).

Fuente: http://sidornet

Figura 4. Estructura Organizativa General.

PROCESO REFERIDO A LA ELABORACIÓN DE ACERO EN LA EMPRESA

SIDOR C.A utiliza en sus dos acerías Hornos Eléctricos de Corriente Alterna de tres fases de Arco Directo, comúnmente conocidos como Horno Eléctrico de Arco. (ver Figura 5).

Fuente: http://sidornet

Figura 5. Hornos Eléctricos de Arco

En los Hornos Eléctricos de Arco la corriente eléctrica pasa desde los electrodos a través de un arco a la carga metálica.

Los objetivos del proceso de fusión en el Horno Eléctrico son los siguientes:

• Fundir la carga metálica.

• Decarburar.

• Desfosforar.

• Controlar los residuales metálicos.

• Calentar hasta la temperatura del sangrado.

La fusión se logra mediante un proceso de cuatro etapas, las cuales son:

• 1. Fusión.

• 2. Oxidación.

• 3. Ajuste de temperatura y composición.

• 4. Sangrado.

En la etapa de fusión la chatarra y el HRD pasan de estado sólido a líquido. A continuación se describe la secuencia de operación:

• a. Se realiza la carga de la chatarra mediante cestas a través de la apertura superior del horno. Para ello se desplaza el conjunto de electrodos-bóveda del horno, se coloca la cesta con chatarra previamente preparada sobre el horno y se descarga su contenido. El horno contiene un remanente de acero líquido de la colada previa (pie líquido), para ayudar a fundir la carga actual.

• b. Luego se regresa la bóveda y electrodos sobre el horno y se conecta la energía eléctrica, generándose un arco eléctrico entre los electrodos y la carga metálica, lo cual produce suficiente energía calórica para fundir la chatarra.

• c. Al completar la carga de la chatarra se colocan en la puerta de escoria, bancos con material refractario para formar una especie de represa y así evitar la salida de material fundido del horno.

• d. Una vez se ha fundido aproximadamente el 20% de la chatarra, empieza la alimentación del HRD y cal que se mantiene de forma continua hasta completar la carga. El patrón de carga es de 20% máximo de chatarra y 80% mínimo de HRD y briquetas.

• e. Los electrodos funden la carga metálica de abajo hacia arriba formando un charco de metal fundido. La fundición ocurre por: la radiación del charco de metal fundido, el calor generado por el arco y la resistencia al flujo de corriente ofrecida por la carga. Este periodo de fusión es el más costoso debido a que el consumo de energía y electrodos esta en su máximo.

En la etapa de oxidación también conocida como refinación se lleva a cabo de la siguiente manera:

A.- Una vez que la carga es parcialmente fundida a través de la acción del calor del Arco Eléctrico, el oxígeno y el carbón son inyectados, incrementando la energía química del baño. La inyección de oxígeno en el baño se lleva a cabo mediante lanzas supersónicas (KT y COJETS) desde el momento en que se inicia la fusión hasta el sangrado del horno.

B.-Se inicia la formación de escoria espumosa con elementos proveniente de la ganga del HRD y las adiciones de cal al horno, la cual remueve las impurezas del baño, produciendo la oxidación del fósforo, silicio, manganeso.

C.-Se inicia la descarburación del baño al empezar a reaccionar con el oxígeno inyectado y el de la propia atmósfera del horno.

D.-Se inicia el control de química y temperatura final del sangrado.

En referencia al ajustado de la temperatura y composición química (carbono y fósforo) a los valores de especificación de acuerdo con los requerimientos del proceso. Al término del período de fusión se obtiene una muestra para ser analizada en el laboratorio químico, de ese análisis se definen los ajustes de ferroaleacciones a realizar. Variando las ratas de alimentación HRD se controla la temperatura. Variando la cal y la inyección de O2 y coque se controla la composición química. Para aumentar la productividad el período de oxidación, frecuentemente se ejecuta al mismo tiempo que el ajuste de composición y temperatura.

Por otro lado es necesario destacar que en la etapa de sangrado que se concluye el tratamiento en el horno, el acero es vaciado fuera del mismo a

un contenedor denominado cucharón, que en lo sucesivo será el medio de transporte del acero líquido por el resto de las etapas en el proceso de aceración. El horno nunca se vacía totalmente, de manera que el acero líquido que se deja en el mismo, ayude a fundir la próxima carga. Esta etapa es conocida como sangría.

El proceso de Aceración en la etapa de Sangría es altamente oxidante al exponerse a la atmósfera, en un proceso intensivo de agitación que ocurre durante el vaciado.

Por ello se adicionan agentes reductores como coque y aluminio, junto con el agregado de ferroaleacciones, en una cantidad que depende del grado de acero a fabricar.

El Cucharón debe estar precalentado antes de la transferencia para que pueda mantener la temperatura del acero. Durante el periodo del sangrado, se inicia el tratamiento del acero para su metalurgia secundaria. Se adiciona cal y magnesita (para formar una nueva escoria), aluminio (para desoxidar) y ferroaleacciones (para obtener la composición química).

Permanentemente, se insufla Argón, que agita el baño y homogeneiza térmica químicamente el acero. Luego, se tapa el cucharón y se continúa con el agitado de Argón hasta que se traslada al horno de metalurgia secundaria. La temperatura que tiene el acero en el Horno Eléctrico (aprox. 1635 a 1670°C) desciende a 1580 – 1600°C al culminar las operaciones en el cucharón.

METALURGIA SECUNDARIA EN HORNO CUCHARA Y ESTACIÓN DE ARGÓN

La necesidad de maximizar la productividad, mejorar la calidad del acero, desarrollar nuevas calidades y disminuir costos, conlleva a realizar las actividades de afino del acero (Metalurgia Secundaria) fuera del horno, en la instalación denominada Horno Cuchara.

Los principales propósitos del proceso de metalurgia secundaria son:

• Lograr que el acero tenga características químicas acordes con las especificaciones.

• Alcanzar la temperatura del tratamiento final.

• Limpiar el acero, es decir, separar el baño de inclusiones para ello se realiza las siguientes acciones:

• Desulfuración.

• Desoxidación (Escoria / Baño).

• Ajuste de la composición química (Adición de ferroaleacciones).

• Coalescencia y flotación de inclusiones.

• Homogeneidad Térmica y Química (Agitado de Argón)

• Ajuste de temperatura final.

• Tratamiento con calcio.

CONDICIONES PARA UN PROCESO DE METALURGIA SECUNDARIA EFICIENTE

Para lograr una buena eficiencia en los procesos de metalurgia secundaria es necesario que:

• La temperatura y composición química del acero proveniente de la etapa primaria cumpla con los requisitos que deben mantener durante el tiempo de vaciado en el horno cuchara.

• La cantidad de escoria de la etapa primaria que pasa al horno cuchara sea la mínima posible para asegurar la efectividad del proceso. Esta escoria en el horno cuchara afecta la desoxidación debido que parte de los elementos (silicio o aluminio) se consumen desoxidando la escoria.

• El acero se debe tratar con una escoria sintética básica y no oxidante para lograr una eficiente refinación y desulfuración y obtener un Acero Ultra Limpio. La escoria sintética debe cumplir con las siguientes características: Bajo potencial de oxígeno, bajo punto de fusión, fluidez moderada y alta solubilidad de alúmina y sulfuros.

• Determinación precisa de la temperatura, composición y cantidad de acero en el horno. Solo conociendo estos datos se podrán hacer las adiciones correctamente.

• Uso de refractario de alta calidad en los equipos que manejan acero líquido. Se debe lograr bajos niveles de actividad del oxígeno cuando el acero líquido se encuentre en cucharones o distribuidores. La interacción entre el recubrimiento de refractario y el acero pueda afectar los tratamientos de desoxidación, desulfuración y limpieza.

MÁQUINA DE COLADA CONTINÚA

Con el proceso en la máquina de colada continua se busca solidificar el acero líquido, controlando ciertos parámetros metalúrgicos como lo son: temperatura, velocidad de colada, así como obtener las dimensiones exigidas por el cliente.

La máquina de colada continua, es un equipo que consiste en el vaciado del acero líquido contenido en un cucharón, dicho acero pasa del cucharón al distribuidor a través de un ducto llamado buza el cual es un

medio que no permite la interacción entre el oxígeno y el acero líquido con lo cual se evita la oxidación del material. Luego este acero es vaciado al distribuidor, el cual se encarga de distribuir el acero a las dos boquillas que lo comunican con dos moldes. Para luego pasar por dos líneas conformadas por una serie de rodillos donde al final se obtendrá el planchón.

El proceso consiste en dos pasos básicos:

• El acero líquido contenido en un cucharón, debidamente protegido para evitar la reoxidación, se vacía sobre un distribuidor que tiene dos boquillas en el fondo, la superficie superior del distribuidor esta protegida con elementos aislantes, a través de una buza y gas inerte para evitar la acción del aire.

• A través de las boquillas inferiores de cerámica, el acero líquido pasa al molde, donde adquiere las dimensiones relativas a la sección transversal y finalmente se obtiene el planchón.

Torreta Giratoria

Es la encargada de recibir los cucharones que vienen de los hornos de afino, es capaz de sostener 2 cucharones y determinar la secuencia en que el Acero dentro de estos será vertido en el distribuidor. La Torreta (ver Figura.6) gira colocando siempre uno de sus brazos fuera de la plataforma, para la recepción de un cucharón lleno o el retiro de uno vacío (o que cuyo Acero no se requiera que vierta), y el otro en la posición de colada para empalmar el proceso del Acero.

Fuente: http://sidornet

Figura 6. Torreta Giratoria vista en la plataforma de la MCC

CONTROL DE PROCESO

Para obtener un acero de calidad el proceso debe controlarse en todas sus fases empezando, como ya se ha comentado, por un estricto control de las materias primas cargadas en el horno. Durante el proceso se toman varias muestras del baño y de las escorias para comprobar la marcha del afino y poder ir ajustando la composición del acero.

Para ello se utilizan técnicas instrumentales de análisis (espectrómetros) que permiten obtener resultados en un corto espacio de tiempo, haciendo posible un control a tiempo real y la adopción de las correcciones precisas de forma casi instantánea, lográndose así la composición química deseada.

Sin lugar a dudas los dos elementos que más pueden influir en las características y propiedades del acero obtenido, el carbono y el azufre, se controlan de forma adicional mediante un aparato de combustión LECO. Pero además de la composición del baño y de la escoria, se controla de forma rigurosa la temperatura del baño, pues es la que determina las condiciones y la velocidad a la que se producen las distintas reacciones químicas durante el afino.

SECUENCIA DE OPERACIONES

Lograda la composición química del acero en el proceso de aeración, comienza la solidificación del mismo en la maquina de colada, la cual se explica basada en el proceso en planchones.

A continuación se describe cada una de ellas:

CARGA DEL ACERO AL DISTRIBUIDOR

El cucharón proveniente de la etapa de metalurgia secundaria se posiciona en la plataforma superior de la maquina, sobre un dispositivo llamado torreta giratoria. Una vez en posición, descarga el acero por el fondo a través de un tubo llamado Buzza.

El proceso se inicia cuando el acero liquido pasa a un distribuidor y desde este, fluye a los moldes de dos líneas de colada continua para su solidificación. Durante todo el proceso de colado, el acero líquido debe ser protegido del contacto con la atmósfera. (ver Figura 7); para evitar así la reoxidación (lo que generaría inclusiones u óxidos atrapados) y minimizar las perdidas de temperaturas. Para ello, se colocan dos tubos de material refractarios, uno entre el cucharón y el distribuidor y otro en el repartidor, que inyectan el acero de un gas aislante (cáscara de arroz calcina).

Fuente: Autor

Figura 7. Cucharón con capa protectora

Los aspectos claves asociados al distribuidor son:

• Lograr la separación de las inclusiones.

• Suministrar un flujo continuo de acero al molde.

• Mantener una altura estable del acero por encima de las boquillas para evitar pase de escoria al molde.

SOLIDIFICACIÓN EN MOLDE

Los moldes son básicamente cajas abiertas de cobre de alta pureza recubierta con níquel, donde se define la forma, dimensiones y calidad superficial de los planchones.

El proceso de solidificación se lleva a cabo de la siguiente manera:

1.- Para el arranque de una colada, los moldes son cerrados en un fondo con un dispositivo denominado barra falsa.

2.- El acero liquido, a una temperatura de aproximadamente 1550°C aproximadamente. Fluye a través de la boquilla al molde que es refrigerado con agua. El control de la distribución del flujo de acero desde el distribuidor al molde, se realiza con una barra de tapón que se mueve de arriba abajo produciendo un flujo regular. El molde refrigerado transfiere (extrae) el calor de la capa de acero solidificada.

La transferencia de calor ocurre:

• A través de la capa de acero solidificada

• Desde la superficie interior del molde de cobre.

• A través del molde de cobre

• Desde la cara externa del molde al agua de refrigeración.

3.- Para evitar la oxidación, el acero se cubre con un polvo denominado "polvo colador" que genera una escoria liquida con propiedades aislante, lubricadoras y reguladoras de calor, que definen la calidad superficial y subsuperficial de los aceros.

4.- Los moldes son sometidos a un movimiento de oscilación vertical para lograr una mejor acción de lubricación del polvo colador entre ellos y la piel de acero solidificado.

La oscilación del molde permite:

• Evita que se pegue la capa sólida al molde.

• Evita salpicadura de la capa molificada.

• Minimiza la fricción.

• Evita las roturas de la capa solidificada.

5.- El acero sale del molde por la acción de los rodillos extracto- enderezadores. En el caso de la primera colada, la barra falsa es halada por los rodillos, el acero se pega a la punta de la barra falsa y sale por debajo del molde.

ENFRIAMIENTO DEL ACERO

El acero fuera del molde es contenido por los segmentos guías, para evitar que la piel solidificada se deforme. En esta zona además, el acero se somete a una intensa refrigeración a través de picos rociadores con agua. Se va solidificando gradualmente debido al enfriamiento. El acero desciende en forma de curvas hasta que solidifica completamente, comenzando el ingreso a la zona de enderezado hasta adoptar la posición horizontal. Al enderezarse, la capa sólida exterior esta bajo tensión mientras que la capa interior esta bajo compresión, por tanto es necesaria regular la fuerza par evitar la deformación.

CORTE EN PLANCHONES Y ENFRIAMIENTO

Al final de cada línea, el acero solidificado, es cortado con soplete para dividirlo en planchones continua el proceso con dimensiones específicas.

Una vez cortados los planchones continua el proceso, sobre un camino de rodillos y luego confluyen en una mesa de transferencia (una por cada maquina).

ESCARFADO DE CONTROL DE REPARACIÓN

El proceso de escarfado de control, depende del grado, uso final y resultados de inspecciones superficiales. Consiste en el flameado con oxi- gas de la superficie del planchón para eliminar depresiones, grietas o atrapes (superficiales o sub-superficiales) de escorias o gases.

La calidad interna de los planchones es analizada, atacando muestras con acido sulfúrico o persulfato de amonio parar determinar la presencia de segregación, grietas o poros. Esta defectología esta normalmente asociada a problemas en alineación de la maquina o deformación en los rodillos.

INSUMOS Y MATERIALES

Para llevar a cabo el proceso productivo de la fabricación de acero entre otras cosas es necesario considerar:

• Insumos Primarios: Hierro de Reducción Directa (HRD) y otros materiales (chatarra).

• Aditivos: Coque, cal (para formar una nueva escoria), aluminio (para desoxidar), ferrroaleaciones, entre otros.

• Capacidad instalada: 5.000.000 t/ año.

POLITICAS DE LA EMPRESA

SIDOR C.A cuenta con una serie de políticas internas, en la que destacan la política de calidad, la política de seguridad y salud ocupacional, la política de personal y la política de medio ambiente; las cuales son consideradas como normativas utiles para la consolidación y producción de acero seguro.

POLÍTICA DE CALIDAD

SIDOR C.A compromete altos estándares de calidad en sus productos y servicios, reconociendo que el cumplimiento con sus clientes y la superación de las expectativas de los mismos, constituyen una responsabilidad de toda la organización.

Para lo anterior, se establece lo siguiente:

• Implementar y mejorar continuamente el sistema de gestión de calidad para obtener productos y servicios de excelencia.

• Mantener comunicación transparente con los clientes, medir su nivel de satisfacción y establecer relaciones de mutuos beneficios, que aseguren la competitividad rentabilidad al negocio.

• General relaciones confiable de largo plazo con nuestros proveedores, evaluando la calidad de sus productos y servicios.

• Promover una cultura organizacional que priorice la planificación, la integración, la calidad de vida y seguridad del personal, el bienestar de las comunidades locales y preservación del medio ambiente.

• Revisar, difundir y garantizar la aplicación de esta Política de Calidad en toda la organización.

POLÍTICA DE PERSONAL

SIDOR C.A tiene el objetivo de convertirse en una empresa siderúrgica competitiva, considera al recurso humano factor determinante para lograrlo. En tal sentido, disponer de la mayor fuerza laboral constituye para SIDOR C.A el elemento clave de la diferenciación frente a la competencia. La empresa, a este respecto, establece los siguientes criterios fundamentales en materia de personal:

• Los procesos de selección y desarrollo del personal se diseñan para captar y dar oportunidad en la compañía a los mejores recursos. El mejor recurso humano es aquel cuyo conocimiento se ajusta o supera los requerimientos del cargo, demuestra compromiso con su tarea, posee sólidos principios morales y un equilibrio emocional superior al promedio.

• El esquema de trabajo esta concebido para revalorizar al individuo, incrementando su nivel de conocimientos, para permitirle incidir efectivamente sobre la productividad de los equipos y ampliarle sus posibilidades de desarrollo individual.

• La capacitación y el entrenamiento de la gente constituyen una inversión prioritaria para la empresa.

• La mejora permanente de las actitudes y condiciones de higiene y seguridad, el cuidado de la salud del trabajador y su protección en el ámbito laboral son premisas básicas en nuestra concepción de empresa competitiva.

• El sistema de desarrollo de personal está dirigido a incorporar un modelo supervisorio sustentado en el liderazgo técnico, privilegiar a la especialización del trabajador y dotar a la generación de relevo tanto a nivel de dirección y gerencia como a nivel técnico.

• El sistema de remuneración y compensaciones se sustenta en el nivel de responsabilidad del cargo que se ejerce, la experiencia y el desempeño en el mismo, la evolución del mercado laboral venezolano, así como los resultados económicos de la compañía.

• Las relaciones laborales se caracterizan por la confianza mutua, la veracidad y transparencia en las comunicaciones, así como por el respeto entre las partes.

• La aplicación estricta de las leyes, normas, procedimientos y acuerdos, es un principio organizacional.

POLÍTICA DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL

SIDOR C.A, en la fabricación y comercialización de productos de acero, considera que su capital más importante es su personal y por ello juzga prioritario el cuidado de su seguridad y salud en el ámbito laboral.

Para el desarrollo de todas sus actividades establece entre sus premisas básicas, mejorar en forma permanente y sostenida las actitudes y condiciones de higiene y seguridad de su personal, para convertir a todas sus instalaciones industriales en modelos de gestión de trabajo seguro y eficiente, proyectando sus programas de seguridad a la comunidad. Para ello reconoce que:

• La prevención de accidentes es responsabilidad de todos.

• Las acciones de prevención de riesgos son prioritarias.

• Todos los accidentes e incidentes pueden ser prevenidos.

• Todos los riesgos operativos pueden ser controlados.

• El cumplimiento de las normas y procedimientos legales e internos relativos a seguridad, higiene y salud ocupacional, es responsabilidad tanto de SIDOR C.A como también es responsabilidad de sus trabajadores como de las empresas contratistas y de sus trabajadores.

POLÍTICA DE MEDIO AMBIENTE

SIDOR C.A considera a la variable ambiental como uno de los pilares para la fabricación y comercialización de aceros de calidad internacional. Por ello, basa sus acciones ambientales en los siguientes criterios:

• Cumplir con la legislación ambiental vigente.

• Promover los principios del desarrollo sostenible.

• Utilizar racionalmente los recursos naturales.

• Aplicar mejora continua en los sistemas existentes.