Modelo de consumo de energía eléctrica en el proceso de fabricación de pellas de la siderúrgica del Orinoco

La presente investigación se basó en el diseño de un modelo matemático para el cálculo del consumo de energía eléctrica de la Planta de Pellas para la Gerencia de Ingeniería Industrial en la Empresa Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro" SIDOR C.A La Gerencia ha observado que el valor real del consumo específico de energía eléctrica presenta una desviación del 24,2% con respecto al valor estándar, como no cuentan con un mecanismo o programa que sea capaz de calcular el consumo, surgió la necesidad de crear un modelo capaz de calcularlo de manera de comparar los resultados obtenidos con los que arroja el sistema y verificar que estos sean correctos. El proyecto estuvo enmarcado en un tipo de investigación exploratoria y descriptiva y estuvo fundamentada a nivel comprensivo con un diseño de investigación de campo y no experimental, de igual forma se emplearon una serie de técnicas e instrumentos de recolección de datos, específicamente el análisis de fuentes documentales, la observación directa y las entrevistas no estructuradas. Para el diseño del modelo se realizó un listado de los equipos pertenecientes a las tres áreas de la planta y mediante el tiempo de operación y la cantidad de equipos se logró hacer una estimación del consumo de EE. Por consiguiente mediante los resultados obtenidos se diseño un plan de mejoras para controlar el consumo, así como también se identificaron las causas que influyen en la variación resultando la baja producción, la falta de mantenimiento y de equipos las causas principales. De esta manera se pudo concluir que el estado actual del consumo se encuentra en un estado crítico y se deben tomar medidas adecuadas para controlarlo y hacer uso eficiente de la energía eléctrica en la Planta de Pellas.

Palabras clave: Energía eléctrica, modelo, cálculo, equipo, consumo.

INTRODUCCIÓN

La Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro", SIDOR C.A es un complejo Siderúrgico integrado, dedicado a procesar el mineral de hierro utilizando tecnologías de Reducción Directa y Hornos Eléctricos de Arco. Los procesos de esta Siderúrgica se inician con la fabricación de Pellas y culminan con la entrega de productos finales Largos (Barras y Alambrón) y planos (Láminas en Caliente, Láminas en Frío y Recubiertos). El complejo Siderúrgico integrado está ubicado en Ciudad Guayana, Venezuela, sobre el margen derecho del río Orinoco, lo cual le atribuye una localización privilegiada que le conecta directamente con el Océano Atlántico. Esta planta es uno de los complejos más grandes de este tipo en el mundo.

La Planta de Pellas está ubicada en la zona centro-occidental que abarca desde la recuperación del mineral de hierro como materia prima principal hasta la peletización y endurecimiento de las pellas y cuenta con una capacidad instalada de 8.000.000 ton/año.

La fabricación de pellas es un proceso mediante el cual a partir del mineral de hierro, aglomerantes orgánicos y aditivos se producen aglomerados de forma esféricas llamados pellas, durante este procedimiento se realiza un tratamiento al mineral de hierro para obtener unas características físicas y químicas particulares, ciertamente como en todo proceso de fabricación, es necesario cumplir con una serie de etapas para lograr la obtención del producto final, las cuales son: Recepción y preparación de las materias primas, preparación y molienda y peletización.

La energía eléctrica se ha convertido en un pilar fundamental para el desarrollo de la sociedad, y su disponibilidad y uso eficiente son una pieza clave para el éxito o fracaso de una empresa. De igual forma, para el proceso de fabricación de pellas resulta tener la misma importancia, ya que se encarga de suministrar energía a las máquinas y equipos que mantienen la planta operativa, garantizando que el proceso de producción se realice de forma continua.

En la actualidad, Venezuela es el país con mayor consumo de energía eléctrica por habitante en Latinoamérica, contando con una generación neta de 4.262 Kwh/hab, para el año 2012 el consumo nacional se ubicó en 18.000 MW donde el 47.3% lo registran las industrias del país, siendo SIDOR un componente determinante, la cual reúne el 11% del consumo de energía eléctrica de Venezuela.

La resolución 77 publicada en la Gaceta Oficial 39.694 del Gobierno Nacional establece que todo órgano y ente venezolano se encuentra en el deber de controlar su consumo de energía eléctrica haciendo uso eficiente y racional de la misma a fin de lograr un mejor aprovechamiento de los recursos energéticos del país.

La Gerencia de Ingeniería Industrial ha observado que el valor real del consumo específico de energía eléctrica de la Planta de Pellas refleja desviación con respecto al valor estándar que establece el Departamento de Reducción, Aceración, Mantenimiento y Servicios. Dado que la Gerencia no cuenta con un programa o mecanismo que calcule el consumo real de la Planta no es posible comprobar que los valores del consumo que muestra el sistema son correctos.

Por esta razón surge la necesidad de diseñar un modelo matemático que permita calcular el consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas con el propósito de mejorar la eficiencia energética y de esta manera llevar un control que permita establecer métodos adecuados que conlleven a prolongar la vida útil de los motores y al mismo tiempo cooperar con el ahorro de energía eléctrica Nacional.

Es por ello que mediante consultas bibliográficas, documentales y encuestas que se realizaron al personal de Ingeniería Industrial, Ingeniería de procesos y Operaciones se obtuvo información relevante para el diseño del modelo matemático, así como también para determinar los factores que inciden en la variación del consumo.

Se utilizó el método investigativo explicativo debido a que se determinaron las causas de la variación del consumo en la Planta de Pellas y el método analítico porque se evaluó cada factor por separado y de manera ordenada con el propósito de que el estudio sea más preciso y así poder encontrar la causa principal del problema.

Para dar cumplimiento a los requerimientos de este trabajo, el mismo está estructurado de la siguiente manera:

Capítulo I: El planteamiento del problema donde se definen con claridad los objetivos establecidos para la realización del trabajo así como la delimitación, justificación y alcance del mismo.

Capítulo II: Generalidades de la empresa. Comprende el marco organizacional, que consiste en una visión general de la empresa, del área de trabajo y de la Planta de Pellas.

Capítulo III: Marco Teórico. Contiene las bases teóricas que fundamentan el trabajo.

Capítulo IV: Descripción del tipo de investigación, población y muestra y el procedimiento de la investigación.

Capítulo V: Situación actual Capítulo Vi: Análisis y resultados.

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del problema

La Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro" SIDOR C.A es una empresa dedicada a la fabricación de productos elaborados y semielaborados donde la materia prima principal es el mineral de hierro, no obstante existen otros elementos fundamentales para cumplir con el proceso de producción y lograr obtener productos de calidad, es el caso de la energía eléctrica que resulta primordial para el funcionamiento efectivo de la empresa.

La Planta de Pellas comprende dos líneas de producción, la cual está estructurada por tres áreas principales: Manejo de materiales, preparación y molienda y peletización, además cuenta con la subestación R5, la cual suministra energía eléctrica a todos los equipos de la Planta.

El consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas es de 6.8% de lo que consume en su totalidad la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro" (Sidor). Específicamente en el área de peletización, donde la carga en general está dada por motores de alta tensión (13.8 KV).

La Gerencia de Ingeniería Industrial – Departamento de Reducción, Aceración, Mantenimiento y Servicios ha observado que el valor real del consumo específico de energía eléctrica de la Planta de Pellas presenta una variación del 24,2% con respecto al valor estándar, generando costos de energía para la empresa, dicho costo representa uno de los agentes de mayor compromiso dentro de los costos totales de los procesos productivos de SIDOR.

Dadas las condiciones que anteceden, surge la necesidad de diseñar un modelo matemático que permita calcular el consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas, con el propósito de comparar los valores obtenidos con los valores que refleja el sistema y de esa forma comprobar que los valores que muestra el sistema antes mencionado son correctos.

Para lograr realizar el modelo, se determinará el tiempo efectivo de cada equipo analizando su comportamiento durante el proceso de producción y mediante la potencia nominal se podrá obtener la cantidad de energía eléctrica que se consume en una determinada unidad de tiempo. La información requerida será obtenida mediante encuestas que se efectuarán al personal de Ingeniería Industrial, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería de Procesos y Operaciones y esa forma obtener información más precisa y detallada.

Las causas que podrían generar la variación en el consumo son la baja producción, que la planta opere bajo condiciones sub- estándar y que los equipos se mantengan encendidos mientras se realizan paradas programadas y no programadas.

De acuerdo a los resultados anteriores, se planteará una propuesta de mejora con el objetivo de controlar o en su mayor defecto disminuir el consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas, manteniendo la productividad de la empresa y de esta manera establecer métodos adecuados que conlleven a prolongar la vida útil de los motores, reducir los costos de producción y preservar el estado de los equipos. El no realizar el modelo matemático podría generar problemas a corto, mediano y largo plazo como elevados costos de energía, así como también disminuir el tiempo de vida útil de los equipos, que teniendo en cuenta la carencia de repuestos podría provocar a futuro una parada mayor en toda la Planta.

Objetivos de la investigación

Objetivo General

Diseñar un modelo de consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas de la empresa Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro" (SIDOR).

Objetivos Específicos

Diagnosticar la situación actual del consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas de la Siderúrgica del Orinoco "ALFREDO MANEIRO" C.A.

Determinar las causas principales que generan la variación del consumo de energía eléctrica durante el proceso de fabricación de pellas.

Identificar las variables y especificar los equipos que consumen energía eléctrica en la Planta de Pellas.

Establecer los lineamientos de un modelo matemático basado en el cálculo del consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas.

Crear un plan de mejoras para controlar el consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas.

Delimitación del problema

La presente investigación se realizó en un periodo de seis (6) meses comprendido desde el mes de Abril 2015 hasta Septiembre del mismo año, en la Siderúrgica del Orinoco "ALFREDO MANEIRO" específicamente en la Planta de Pellas en el Departamento de Reducción, Aceración, Mantenimiento y Servicios perteneciente a la Gerencia de Planificación Estratégica e Ingeniería Industrial.

Justificación e importancia

La investigación tiene su importancia debido a que proporcionará a SIDOR particularmente a la Planta de Pellas un modelo matemático estándar que permitirá calcular el consumo de energía eléctrica en la Planta y en base a los resultados obtenidos se planteará una propuesta de mejoras que ayudará a controlar el consumo de energía eléctrica durante el proceso de fabricación de pellas, estableciendo una metodología adecuada para controlar la variación del consumo real con respecto al consumo estándar, con el objetivo de mantener la productividad de la empresa, contribuyendo con el ahorro energético y prolongando la vida útil de los motores, así como también detectar los factores que conllevan al aumento del consumo e identificar formas para usar la energía de manera eficiente, reduciendo costos de electricidad para la empresa.

Alcance de la investigación

El presente trabajo estuvo orientado en diseñar un modelo matemático estándar para calcular el consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas y por consiguiente desarrollar una propuesta de mejoras para la disminución del consumo de energía eléctrica; el estudio permitió conocer las características generales de la Planta de Pellas, desde el punto de vista del consumo energético con el objetivo de identificar los factores que contribuyen a la variación del mismo, y de esta manera establecer las oportunidades de mejoras para la Siderúrgica del Orinoco, a fin de plantear e identificar las medidas de ahorro energético y reducir los costos de energía. El estudio estuvo localizado en la Planta de Pellas para la línea B, específicamente para los equipos de media tensión (4.16kv) y alta tensión (13.8kv).

CAPÍTULO II

GENERALIDADES DE LA EMPRESA

Siderúrgica del Orinoco "ALFREDO MANEIRO" (SIDOR) C.A

Descripción de la empresa

SIDOR es el complejo siderúrgico integrado de Venezuela. Hoy es el principal productor de acero de este país y de la Comunidad Andina. Esta planta es uno de los complejos más grandes de este tipo en el mundo. Sus actividades abarcan desde la fabricación del acero hasta la producción y la comercialización de productos semielaborados (planchones, lingotes y palanquillas), planos (laminados en caliente, frío, hojalata y hoja cromada) y largos (Barras y Alambrón). Para la comercialización de sus productos se apoya en su red de distribución en Venezuela. Utiliza para la producción de acero tecnología de Reducción directa (HYL y Midrex) y hornos eléctricos de Arco.

Esta siderúrgica ubica a Venezuela en cuarto lugar como productor de acero integrado de América Latina y el principal de la región Andina, ha logrado colocar su nivel de producción en torno a los 4 millones de toneladas de acero líquido por año, con indicadores de productividad, rendimiento total de calidad, oportunidad en las entregas y satisfacción de sus clientes, comparables con las empresas más competitivas de Latinoamérica. Es reconocida además por ser el primer exportador no petrolero del país.

Reseña Histórica de la empresa

La historia del Hierro y la de SIDOR, C.A. comienza en 1926 cuando se descubren los primeros yacimientos de mineral de hierro en la región Guayana. Pero es en el año 1950 cuando se comienza a hablar de la transformación del hierro en acero en Venezuela con la instalación y puesta en marcha de una planta siderúrgica en Antímano, Caracas (SIVENSA). Pero es en 1953 cuando el Gobierno Venezolano decide construir una planta siderúrgica en la región Guayana, y se inician los estudios y planes de ejecución del proyecto 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.

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

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

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

1981: En completa operación la ampliación de la 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 Amazonía, 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.

2000: Luego de un año de negociaciones, SIDOR firma el acuerdo de restauración financiera de sus deudas con los bancos acreedores y el estado venezolano.

2002: Récord histórico de exportaciones: 2,3 millones de toneladas; y récord mensual de exportaciones: más de 200.000 toneladas.

2003: Se cumplen cinco años de gestión privada de SIDOR.

2008: Puerto Ordaz, 12 de Mayo del 2008, El presidente de la República, Hugo Rafael Chávez Frías, firmó la nacionalización de SIDOR, C.A. y el Contrato Colectivo entre el Sindicato de Trabajadores de la Industria Siderúrgica y sus Similares (SUTISS) y SIDOR, C.A., para el período 2008- 2010 y estableció el 30 de Junio como fecha límite para que la empresa Italo- Argentina Techint transfiera el total de los bienes de SIDOR, C.A. al Estado venezolano.

Se obtuvieron Récord de producción en Laminación en Caliente, Recocido Continuo, Hot Skin Pass, Rebobinadora 3, Cromado, Corte de Hojalata 1, Récord de despacho de productos en Laminación en Frío.

La producción es de ACERO en diferentes presentaciones; productos planos, barras, alambrón y tubos. Se abastece de Energía eléctrica generada en las represas de Macagua y Gurí, sobre el río Caroní, así como de gas natural proveniente de los campos petroleros del oriente venezolano. Sus instalaciones se extienden sobre una superficie de 2.200 hectáreas, de las cuales 87 son techadas.

Ubicación Geográfica

SIDOR está ubicada en la zona industrial Matanzas de Ciudad Guayana al margen derecho del río Orinoco, a 17 Km. de su confluencia con el río Caroní y a 300 Km de la desembocadura del Orinoco en el Océano Atlántico, lo cual permite a la empresa una amplia posibilidad de conexión por vía fluvial y marítima con el mercado nacional e internacional y para el transporte de materias primas, también como un factor económico resaltante, la planta está muy próxima a los yacimientos de Gas, y a las presas Macagua y Gurí, dicho factor minimiza el costo y garantiza el suministro de energía a sus procesos.

Misión

Comercializar y fabricar productos de acero con altos niveles de productividad, calidad y sustentabilidad, abasteciendo prioritariamente al sector transformador nacional como base del desarrollo endógeno, con eficiencia productiva y talento humano altamente calificado, comprometido en la utilización racional de los recursos naturales disponibles; para generar desarrollo social y bienestar a los trabajadores, a los clientes y a la Nación.

Visión

Ser la empresa socialista siderúrgica del Estado venezolano, que prioriza el desarrollo del Mercado nacional con miras a los mercados del ALBA, andino, caribeño y del MERCOSUR, para la fabricación de productos de acero con alto valor agregado, alineada con los objetivos estratégicos de la Nación, a los fines de alcanzar la soberanía productiva y el desarrollo sustentable del país.

Objetivos de la empresa

Optimizar la producción en función de las exigencias, requerimientos y necesidades del consumidor en cuanto a volumen, calidad y costo.

Optimizar los beneficios de la empresa mediante la venta de sus productos, cumpliendo con los requisitos del mercado y prestando a sus clientes mejor servicio.

Procesar el mineral de hierro para obtener productos semi-elaborados y productos acabados de acero, loa cuales son destinados a cubrir la demanda del mercado nacional y gran parte del mercado internacional.

Alcanzar una estructura financiera sana, tomando en cuenta las necesidades de la empresa y las políticas financieras del país.

Importancia de la empresa

La Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro" SIDOR, C.A estimula la creación de una serie de industrias metalmecánica y de servicios que suman esfuerzos a la acción productiva global del país. Además invierte millones de bolívares en la compra de insumos y servicios diversos que promueve la construcción de vivienda y obras de infraestructura.

Por otra parte la Siderúrgica obtiene intensa productividad social a través de sus centros comunales, en donde se imparten diferentes actividades artísticas, manuales, culturales, y deportivas para los trabajadores, desarrollo e industrialización en la Región Guayana, seguridad en los abastecimientos de sus necesidades de acero y la generación de divisas a través de las exportaciones de sus productos al mercado mundial.

Políticas Internas Política de Medio Ambiente SIDOR 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.

Incorporar tecnología ambientalmente limpia en los nuevos equipos y procesos.

Desde su situación actual y siguiendo detalladamente el cronograma de adecuación ambiental recientemente aprobado por el Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables, SIDOR espera alinearse con las empresas de primer nivel mundial, tanto desde el punto de vista de sus productos y procesos, como en el cuidado de su personal y del medio ambiente circundante.

Política de Seguridad y Salud Ocupacional SIDOR, 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 y de sus trabajadores como de las empresas contratistas y de sus trabajadores.

Política de Calidad SIDOR tiene como compromiso la búsqueda de la excelencia empresarial con un enfoque dinámico que considera sus relaciones con los clientes, accionistas, trabajadores, proveedores y la comunidad, promoviendo la calidad en todas sus manifestaciones, como una manera de asegurar la confiabilidad de sus productos siderúrgicos, la prestación de servicios y la preservación del medio ambiente.

Para ello se requiere especial atención en:

Satisfacer los requerimientos y expectativas de los Clientes.

Implementar y mejorar continuamente la eficacia del Sistema de Gestión de la Calidad.

Promover una cultura organizacional que priorice la participación, la integración, la capacitación, la motivación, la calidad de vida y la seguridad de sus trabajadores y el bienestar de las comunidades.

Generar relaciones confiables de largo plazo con nuestros proveedores, evaluando la Calidad de sus productos y servicios.

Desarrollar nuevos productos y mejorar los existentes previendo las necesidades de los Clientes.

Mejorar constantemente los procesos y servicios incorporando actividades de investigación, innovación y nuevas tecnologías.

Cumplir la legislación y otros requisitos que suscriba la empresa, en materia de calidad, seguridad y ambiente.

Política de Personal SIDOR cuyo objetivo es 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 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 está 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 SIDOR de 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.

Descripción del Proceso Productivo de SIDOR

El proceso productivo de la empresa comienza cuando llegan los trenes de CVG Ferrominera Orinoco que transportan el mineral de hierro. El mineral es procesado en la Planta de Pellas, donde se obtienen pequeños aglomerados esféricos mediante centrifugación denominados pellas, que pasan a las plantas de reducción directa MIDREX I, MIDREX II y HyL en donde se produce el hierro esponja o hierro de reducción directa (HRD).

El HRD es materia prima en los hornos de arco eléctrico de acerías conjuntamente con la chatarra, donde se obtiene acero líquido. La aceración consta principalmente de dos fases: inicialmente está la fase donde se funde la carga metálica o hierro esponja en el horno eléctrico de arco. El convertidor de oxigeno utiliza oxígeno a alta presión y fundentes, con el objeto de fundir la carga metálica y causar las reacciones químicas que separan las impurezas en forma de gases y escoria. Seguidamente, está el proceso de Metalurgia Secundaria, que garantiza la calidad interna del producto. El acero líquido que resulta, pasa a las máquinas de Colada Continua para la elaboración de productos semielaborados: planchones y palanquillas.

Los planchones son pasados a las plantas de procesamiento de productos planos que empieza con el proceso de laminación en caliente, a partir del cual se obtienen chapas gruesas y bobinas laminadas en caliente. De estas últimas resultan las bobinas tajadas y láminas, que son pasadas por la línea de decapado, donde se consigue la misma variedad de productos pero en calidad de decapados.

La obtención de bobinas laminadas en frío tiene como paso inicial obligatorio la línea de decapado. Las bobinas pueden seguir procesándose por las líneas del reconocido y temple para obtener bobinas tajadas y láminas. El proceso de la bobina laminada en frío puede continuar a través de la línea de cromado y estañado para producir bobinas y láminas de hojalata y hoja cromada.

Las palanquillas obtenidas de la respectiva acería eléctrica pasa a laminadores de barras y alambrones de forma directa.

Por tal proceso las áreas de producción son:

Planta de Pellas

Plantas de reducción directa (Midrex I-II, HyL I-II)

Acería y Colada Continua de Planchones

Acería y Colada Continua de Palanquillas

Productos planos en caliente

Productos planos en frío

Tren de Barras y alambrón SIDOR tiene como trabajo principal elaborar productos de acero que sean utilizados por empresas constructoras, metalmecánicas, productoras de envases alimenticios y construcción civil.

Descripción del área de Pasantía

Planta de Pellas La fabricación de pellas es el primer proceso en el ciclo productivo de SIDOR en el cual a partir de mineral de hierro, aditivos y aglomerante orgánico, se producen aglomerantes de forma esférica llamados pellas dependiendo de la calidad que tenga el mineral de hierro se establecerá el porcentaje de aditivos(Dolomita, caliza, aglomerante orgánico u bentonita, combustible sólido coque y antracita) que serán suministrados en la premezcla para lograr cumplir con el requisito de calidad física y química para su posterior aceración y reducción.

Las instalaciones del área de fabricación de planta de pellas se encuentran en la zona centro occidental y la planta cuenta con una capacidad instalada de 6.600.000 t/año.

La Planta de Pellas está formada por la línea A y línea B, por cuatro líneas de molienda, cuatro secadores rotativos (350t/h), un tanque espesador, cuatro mezcladores, doce discos peletizadores (180t/h c/u), dos hornos de piroconsolidación y patios de almacenamiento de producto con una capacidad de 400.000t.

Proceso productivo de planta de pellas Recepción de materia prima

El mineral de hierro llega a SIDOR desde Ferrominera mediante un sistema de trenes. El tren se posiciona encima de la tolva de recepción y se abren las compuertas ubicadas en la parte inferior de los vagones y el mineral cae por acción de la gravedad.

Luego es enviado a la planta o a los patios de almacenamiento mediante las cintas transportadoras; durante ese transporte se pesa el mineral de hierro.

Preparación de materia prima En esta etapa el mineral de hierro se combina con otros materiales para mejorar sus propiedades físicas y químicas. Luego es sometido a un proceso de secado. Los materiales agregados son aditivos como finos de casa de humo proveniente de acería y finos de pellas generados en la salida del horno de piroconsolidación y materiales ferrosos tales como glóbulos férreos de decapado y escamas de acería y laminación en caliente.

El secado se realiza utilizando tambores rotatorios, con flujo de gas caliente, obteniéndose una materia prima con un nivel mínimo de humedad.

Molienda El mineral molido es descargado y transportado por medio de elevadores de cangilones al silo de mineral molido.

Mezclado El mineral de hierro, el aglomerante orgánico y la pulpa proveniente del espesador, se cargan en el mezclador.

Peletización Es la fabricación de los aglomerados de mineral de hierro (pellas verdes), que luego son sometidas a un proceso de clasificación y quemado.

Peletización en discos La mezcla húmeda proveniente del mezclador se carga en los discos peletizadores. Debido al movimiento giratorio, la superficie inclinada del disco y la acción del agua se forman las pellas verdes. Estas son clasificadas mediante un par de líneas de rodillos, el material fino la atraviesa y caen al fondo de la doble criba.

Quemado Las pellas verdes que poseen el tamaño requerido son quemadas en el horno de piroconsolidación, con el fin de otorgarles dureza y una alta resistencia a la compresión, la cual garantiza su uso en los procesos de reducción directa.

Productos fabricados Las pellas fabricadas en SIDOR son conocidas como PS6 y tienen un contenido de hierro total de 67% como mínimo y tienen un tamaño uniforme que varía entre 9 y 16mm.

Gráfico n° 1. Productos fabricados en Plan de Pellas Fuente: Intranet

Descripción Organizativa de la Empresa

Se presenta una descripción breve de las direcciones que conforman la estructura organizativa de SIDOR: (Ver Gráfico 2)

Dirección Producción Industrial: Producir productos siderúrgicos y prestar los servicios industriales requeridos de manera competitiva y rentable.

Dirección de Gestión de Órdenes y Logística: Generar y emitir los programas de producción de cada línea para las áreas de Planos y Largos determinando la secuencia de fabricación de los productos en cada línea.

Dirección Comercial: Comercializar y despachar los productos siderúrgicos en condiciones de calidad y oportunidad competitiva.

Dirección de Administración y Finanzas: Precisar los servicios de contabilidad, auditoria y sistema de información. Administrar y asegurar el adecuado rendimiento de los recursos financieros de la compañía.

Dirección de Calidad: implementar y administrar el Sistema de Gestión de la Calidad de la empresa.

Dirección de Recursos Humanos: Formular y aplicar las políticas y estrategias corporativas en el ámbito socio-laboral, comunicacional y de servicios al personal.

Dirección de Abastecimiento: Obtener y suministrar materiales, insumos y servicios requeridos por la compañía para sus operaciones.

Dirección de Servicios Generales y Protección de Planta: Garantizar a la planta los servicios de: gases, agua, energía eléctrica, transporte, servicios generales, refractario de planta.

Dirección de Ingeniería y Medio Ambiente: Procesar las inversiones o proyectos, las especificaciones y la ingeniería de las obras.

Dirección Legal: Garantizar la actuación de la compañía dentro del marco legal vigente y representarla ante terceros en todos los aspectos jurídicos en los que estén involucrados sus derechos e intereses.

Dirección de Relaciones Institucionales y Comunicaciones: Promover la imagen institucional de la empresa ante su público y entorno relevante.

Organigrama de la empresa

Gráfico n° 2. Organigrama de SIDOR Fuente. SIDORNET 23

Descripción del área de trabajo. Dirección de Planificación Estratégica e Ingeniería Industrial

El área de estudio se encuentra enmarcada en la Gerencia Planificación Estratégica e Ingeniería Industrial, (Ver gráfico 3) específicamente en el Departamento de Reducción, Aceración, Mantenimiento y Servicios.

La Gerencia de Planificación Estratégica e Ingeniería Industrial tienen la autoridad para y son responsables de:

Asegurar la implementación, mantenimiento y mejoramiento del Sistema de Gestión de la Calidad en el ámbito de la Dirección.

Desarrollar e implementar todas las acciones requeridas para alcanzar los Objetivos de la Calidad de Sidor y los específicos de su Proceso.

Asegurar el análisis y resolución de los problemas de calidad de su área, definiendo planes de actividades específicos.

Promover la mejora continua y las acciones preventivas

Implementar acciones tendentes a mejorar la participación de la empresa en el mercado siderúrgico.

Garantizar el establecimiento de los estándares en la utilización de los recursos, estudios de factibilidad de proyectos e inversiones.

Visualizar Comportamiento del mercado para fijar las estrategias Comerciales de la empresa.

Estructura organizativa de Dirección de Planificación Estratégica e Ingeniería Industrial

Gráfico n°3. Organigrama Dirección de Planificación Estratégica e Ingeniería Industrial Fuente: Autor 2.6.1 Descripción del Departamento Ingeniería Industrial – Departamento de Reducción, Acerías, Mantenimiento y otros servicios El Departamento de Reducción, Acerías, Mantenimiento y otros servicios (Ver gráfico 3) se encarga de realizar el informe de gestión operativa (IGO), análisis de gestión operativa (AGO), informes de producción mensual y semanal, estudios de fuerza laboral, planes y proyecciones de producción, presupuesto operativo anual industrial y los informes de proyectos de mejora continua.

Organigrama del Departamento de Reducción, Acerías, Mantenimiento y otros servicios

Gráfico n° 4. Organigrama del Departamento de Reducción, Acerías, Mantenimiento y otros servicios.

Fuente: Autor CAPÍTULO III

MARCO TEÓRICO O REFERENCIAL

Según Méndez (2001), el marco teórico es la descripción de los elementos Planteados por uno o por diferentes autores que permiten al investigador fundamentar los procesos de conocimientos con dos aspectos diferentes:

Por una parte permite ubicar el tema objeto de investigación dentro de las teorías existentes, para precisar en qué corriente de pensamiento se inscribe y en qué medida significa algo nuevo o complementario.

Por la otra, es una descripción detallada de cada uno de los elementos de la teoría que serán directamente utilizados en el desarrollo de la investigación, incluyendo las relaciones más significativas que se dan entre esos elementos teóricos.

Antecedentes de la investigación

Es de suma importancia para esta investigación contar con definiciones claras con relación a estos temas, debido a que conforme a la precisión de las mismas dependerá la orientación que se le deba dar al desarrollo de este trabajo. Revisando bibliografías se pueden encontrar aproximaciones muy similares entre sí, respecto a lo que se debe entender por la importancia del control del consumo de energía eléctrica.

Rodríguez, Antonio. (2014). Estudio de la mejora energética de los motores eléctricos de media tensión de la planta Midrex I, con la fin de incrementar la eficiencia del uso de la energía eléctrica de la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro" SIDOR C.A Este estudio se enfocó en ofrecer una mejora energética en los motores eléctricos de alta tensión de la planta de Midrex I con el fin de incrementar la eficiencia del uso de la energía eléctrica considerando variables como voltaje, corrientes trifásicas, frecuencia, factor de potencia, corriente activa y corriente reactiva. Mediante este informe se logró recopilar la información teórica necesaria para el desarrollo de este trabajo investigativo siendo fundamental para la comprensión del funcionamiento de los equipos del sector industrial además de presentar alternativas para hacer uso eficiente de la energía eléctrica en la Empresa.

Stephens, Yuruari (2014). Optimización del consumo de energía de la Planta de Reducción Directa Midrex I, con el fin de incrementar la eficiencia del uso de la energía eléctrica de la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro" SIDOR C.A. En este documento se muestra información relevante acerca del consumo de energía eléctrica de los equipos de alta tensión de la Planta de Midrex I de la Siderúrgica del Orinoco donde se considera que los mismos resultan ser una de las causas principales del consumo elevado de energía, este estudio está enfocado en reducir el consumo energético en los equipos mediante un análisis de los parámetros correspondientes que permitan determinar el consumo energético y la demanda eléctrica para así identificar las alternativas para mejorar la eficiencia e incrementar la operatividad de la Planta. El aporte de este informe fue indispensable para conocer el método de cálculo de la potencia activa y reactiva de los equipos de alta tensión, así como también se identificaron oportunidades de mejora para disminuir el consumo de energía eléctrica en la Planta de Pellas.

Pacheco, Vanessa. (2013). Aplicación de la Metodología de Auditoría Energética en la Planta Pellas de la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro", Sidor C.A. Este trabajo tuvo como objeto realizar una auditoría energética en la Planta de Pellas específicamente en el área de Peletización específicamente en los equipos de alta tensión (13,8kv) y de media tensión (4,16kv) del área, el estudio se encuentra relacionado con las problemáticas existentes en el torno con la deficiencia eléctrica que experimenta la sociedad. La contribución de este trabajo es fundamental puesto que se muestran mediciones de corriente realizadas a los equipos anteriormente mencionados los cuales fueron de ayuda para calcular la potencia activa actual y estimar la carga de potencia real.

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