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Evaluación operativa y económica del horno de fusión para la sala de colada de CVG Venalum



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    Estructura

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    (Gp:) 2do Proceso (Gp:) 3er Proceso (Gp:) 1er Proceso

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    Sala de Colada

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    Aumento de chatarra en sistema vertical, provocando que sea
    procesada en hornos de retención. Horno basculante sea
    utilizado mayormente para el procesamiento de chatarra de menores
    dimensiones, como la chatarra por despunte de cilindros, virutas,
    derrames y drenajes.

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     Realizar una evaluación operativa y económica
    a para la adquisición de un horno de fusión para la
    Sala de Colada de CVG VENALUM, Zona Industrial Matanzas, Puerto
    Ordaz-Edo. Bolívar. Objetivo General

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    Objetivos Específicos Analizar los datos históricos
    sobre los niveles de producción de aluminio, niveles de
    producción de chatarra interna y externa, y el porcentaje
    de refusión. Evaluar el comportamiento operativo del horno
    basculante y los hornos de retención, en función al
    procesamiento de chatarra. Determinar parámetros de
    diseño y variables técnicas del horno de
    fusión a adquirir, en base a los datos históricos
    analizados. Establecer y comparar técnicamente,
    alternativas de hornos de fusión. Analizar escenarios de
    instalación de las alternativas de hornos de
    fusión, para su localización estratégica
    dentro de la Sala de Colada.

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    Determinar los requerimientos de materiales, equipos y mano de
    obra, necesarios para el funcionamiento del horno de
    fusión. Determinar los costos de operación y
    mantenimiento de las alternativas. Evaluar económicamente
    las alternativas de adquisición de hornos de
    fusión, calculando el Costo Anual Equivalente. Determinar
    los beneficios productivos que generará la
    implementación del horno de fusión.

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    Metodología

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    EVALUACION OPERATIVA EVALUACION ECONOMICA

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    Situación Actual

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    La chatarra es el metal solido (aluminio) que se utiliza como
    materia en los procesos de fabricación de productos
    terminados, que se ha obtenido de distintas formas, como residuo
    o merma en el proceso y que es reutilizada.

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    Superintendencia de Distribución y Preparación del
    Material la clasifica dependiendo de: Lugar de procedencia
    Proceso de fabricación

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    Proceso de Fabricación (Gp:) Derrame en celda (Gp:)
    Escoria (Gp:) Traslado crisoles (Gp:) Colada de cilindros (Gp:)
    Colada lingotes (Gp:) Distribución del metal (Gp:) Desnate
    de hornos

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    Proceso de Fabricación (Gp:) Cilindros con rechazo (Gp:)
    Colada interrumpida (Gp:) Homogeneizado de cilindros (Gp:)
    Despunte y virutas (Gp:) Envarillado (Gp:) Servicio a crisoles
    (Gp:) Alto hierro

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    Análisis de los Resultados Analizar los datos
    históricos sobre los niveles de producción de
    aluminio y chatarra. Niveles de producción Año
    2005:

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    En el periodo 2005-2009: 2006: 403.864,131t 2009: 342.898 t CVG
    VENALUM ha producido menor cantidad de aluminio sólido y
    el nivel de refusión de chatarra ha aumentado en
    función a la producción total anual de aluminio. El
    aumento de chatarra por cilindros defectuosos como consecuencia
    de problemas técnicos y operativos. Envarillado. Despunte
    de cilindros y viruta que son proporcionales a la
    producción de cilindros para extrusión. La
    generación de chatarra en forma de moldes estacionarios
    que se ha dado como resultado del aumento de producción de
    aluminio liquido alto en hierro

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    Comportamiento operativo del horno basculante y los hornos de
    retención

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    Tomando como referencia el año 2006 La chatarra generada
    por cilindros defectuosos, despunte y viruta, representan el
    11.7% de la producción de cilindros. La chatarra generada
    por el resto de los procesos se ubica en 2.4% de la
    producción del resto de los procesos.

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    decisión de fundir chatarra de cilindros defectuosos en el
    horno basculante (Gp:) Las dimensiones excesivas de la chatarra
    por cilindros defectuosos (Gp:) Dañar la puerta del horno
    al momento de carga, marcos y refractarios. (Gp:) Corte de
    cilindros por la mitad para facilitar la carga

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    Incremento de producción Vida útil de horno
    basculante Adquisición de nuevo horno

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    Parámetros de diseño y variables técnicas
    Escenario 1: Aumentar producción Escenario 2: Mantener
    producción -Producción de cilindros para
    extrusión (109.194,463t) -de lingotes y pailas
    (303.582,129 t) -Aportar las 80.805,537t para la tercera
    mesa

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    Medidas externas: 6m de ancho 7,2 m de largo 2,9 m altura;
    Medidas internas: 5 m de ancho 6,2 m de largo 2.1 m de altura de
    cámara útil (considerando el espesor
    estándar de refractario de paredes laterales y frontales
    así como piso y techo.) y 0,735 m de altura de
    baño. Producción diaria: 73,13t 40 t Mayor
    capacidad La fusión de la chatarra se da aproximadamente 9
    h. El resto (15h) el horno se encontrará ocioso Generando
    gastos de operación (Gp:) DIMENSIONES

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    Escenario de operación del horno: A) refundirlos en hornos
    de retención, B) cargar solo pocos cilindros en el
    basculante de forma diagonal C) cortarlos por la mitad, para
    poder ser cargados de forma paralela a la puerta de horno.
    Exterior: 6 m de ancho; 9,5m de largo 3,5m altura. Interior: 5 m
    de ancho 8,5m de largo 2,7 m de altura de piso a techo
    (considerando 0,735m de altura de baño, 0,20m de holgura y
    1,5 de cámara, además del espesor estándar
    de refractario de paredes laterales, frontales, piso y techo).
    Dimensiones Horno propuesto

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    (Gp:) Temperatura de Fusión (Gp:) Estado solido a liquido
    (Gp:) Temperatura de Retención

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    Tiempo de Fusión: 5h Energía efectiva absorbida por
    la carga del metal será de 4.266.250 BTU/h Capacidad del
    sistema de combustión debe ser de 14.220.833 BTU/h
    aproximadamente. La rata de fusión será entonces de
    8t/h.

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    (B) Horno de Fusión de aluminio fijo, modelo TAMF-40, con
    capacidad de 40 toneladas. Costo de adquisición 958.740
    euros = 5.846.396,52 BsF HORMESA, Hornos y Metales S.A.
    Alternativas de hornos de fusión. Tasa de cambio 6,098BS
    por Euro (A) Horno de Fusión de Reverbero, fijo de 35TM,
    modelo FRF-350, con quemadores de llama larga, modelo CFL-700.
    Costo de adquisición 614.390,00 euros = 3.746.550,22 Bs.F
    Aplicaciones Mecánicas y Tecnología Industrial
    S.L

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    Localización estratégica del horno de fusión
    Material: Especificaciones de composición química
    de la chatarra a cargar. Dimensiones físicas de cada
    material. Forma y tamaño. Cantidad (toneladas) que se
    espera procesar.

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    Maquinaria, Equipos y Herramientas: Equipos móviles:
    montacargas, payloders y grúas Whiting y Kone. Balanzas.
    Porta-herramientas. Termocupla y lanza porta-termocupla. Paleta
    para el desnate de horno. Tolva para el desnate. Paleta
    agitadora. Pala. Cucharon para el muestreo. Controles o paneles
    de control. Movimiento: Fluidez libre de todos los equipos
    móviles zonas libres de carga y descarga de material
    evitar cruces en los sentidos de traslados evitar demoras por
    distancias largas evitar esfuerzos físicos
    innecesarios

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    Servicios:  Conducción de agua, tuberías,
    desagües, bombas. Energía eléctrica para el
    proceso (movimientos mecánicos del horno). Aire
    comprimido, compresores, bombas, líneas de gas natural.
    Edificio: Zona cerrada o abierta. Altura de techo.
    Ventilación. Fortaleza del suelo. Situación y
    espacio de columnas. Situación de señal de
    seguridad industrial.

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    HORNO DE FUSION Centro de Manejo de Materiales Asociado a la
    Distribución y Preparación del Aluminio en la Sala
    de Colada. Esta área de 680m2 contendrá el horno de
    fusión, dos procesadoras/compactadoras de escoria y horno
    rotatorio universal para fusión de escoria

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    Las estimaciones de costos se ubican en: 2.836.280,00BsF para la
    construcción del galpón y adecuación de
    suelo. 1.075.884,00 BsF para la instalación de la red de
    servicios utilitarios.

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    Requerimientos de materiales, equipo móvil y mano de obra
    Conjunto de actividades que formarán parte del la
    estación de trabajo y el ciclo de operaciones en la
    estación de trabajo. Rata de fusión de 8t/h, donde
    se planea fundir 73,13 t

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    Jornada de Trabajo. 3 turnos de 8h cada uno

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    Jornada de Trabajo. 3 turnos de 8h cada uno

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    Cálculo del requerimiento y carga de trabajo de la mano de
    obra Cv= 1

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    Cálculo del requerimiento y carga de trabajo de la mano de
    obra

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    Para el cálculo del tiempo total de trabajo y
    atención se tiene que el valor de FE= 1

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