Evaluación operativa, centro de manejo de materiales, horno fusión (página 3)

La opción –C- conlleva a
adicionar a la chatarra generada el costo por corte de sierra, la
generación de viruta, requerimiento de personal y equipo
móvil adicional, así como la disminución de
disponibilidad de corte para producción, (con el
incremento de producción de cilindro, se incrementara
también la demanda de corte de cilindro).

1.3 Dimensiones recomendadas para el nuevo horno
de fusión El nuevo horno de fusión
deberá contar con las dimensiones físicas de frente
y profundidad que permita la carga del mayor porcentaje de
generación de chatarra (cilindros) de forma
práctica, segura y continua sin costo de
transformación o adecuación adicional, y
deberá permitir cargar lineal y rectamente los cilindros
evitando el daño al refractario de paredes y marcos de
puerta; deberá contar también con rampa interna
entre el marco inferior de puerta y el piso de horno para evitar
daños al piso del horno al cargar la
chatarra.

Las dimensiones del horno propuesto
son:

Exterior: 6,5m de frente; 9,5m de profundidad y 3,5m
altura.

Interior: 5,5m de frente; 8,5m de profundidad y 2,7m
de altura de cámara útil (considerando espesor
estándar de refractario de paredes laterales y frontales
así como piso y techo). Y 0,945 m de altura de baño
liquido.

2. Capacidad de Quemadores Actualmente el
horno basculante cuenta con dos quemadores convencionales que
permiten una rata de fusión de 5 tm por hora, considerando
un remanente de 20 tm, en la proporción que el remanente
disminuye, la rata de fusión se
incrementa.

Debe contemplarse en el diseño del nuevo
horno: 2.1 La selección de quemadores fusores
Regenerativos de alta velocidad donde el aire de
combustión es precalentado con los gases de
combustión que salen del horno y permitirá
considerables ahorros de energía entre el orden del 30
y50% en comparación con un quemador convencional. La
selección adecuada de la capacidad, cantidad y calidad de
quemadores que permitan uniformar la temperatura a lo largo de la
superficie de la carga. Permitirá obtener tiempos de
fusión cortos basados en la teoría de que la
transferencia de calor en los hornos de refractario de
quemadores, es una función de la temperatura y la
velocidad de los gases calientes que pasan a través de la
superficie receptora, por lo que a mayor velocidad de los gases
sobre la superficie a calentar, mayor transferencia de calor
tendrá.

2.2 Quemadores mantenedores.

La incorporación de estos quemadores
mantenedores, (adicionales a los fusores que demande la nueva
cámara), actúan en el momento de apertura de
puerta, evitando el enfriamiento de la zona de carga del horno, y
logrando mantener la temperatura de la cámara durante la
operación de carga.

La adecuada Selección de quemadores, su
distribución, monitoreo y operación, así
como el control de presión del horno para evitar
filtraciones de aire frio, el mantener puertas y tuberías
selladas sin fugas, la planeación de carga optima y
adecuada (tiempo de operación de carga Vs. Volumen y peso
de carga) control adecuado de la relación
aire-combustible, y mantenimiento adecuado en general del horno
permitirá alcanzar ratas optimas con el mínimo de
remanente de metal por debajo de los parámetros actuales.
Logrando reducir los inventarios de chatarra generada, y su
reincorporación al proceso con su respectiva
recuperación económica.

Conclusiones

Después de realizado el estudio y analizado los
resultados obtenidos, se llegó a las siguientes
conclusiones:

1. La generación de chatarra en la Planta de CVG
VENALUM es clasificada en interna y externa; cada una de estas
puede aumentar en función a varias situaciones.

> La chatarra externa aumenta cuando existen mayores
derrames en celdas y en el transporte de crisoles, debido al
nivel de capacidad de manejo de los operarios y la chatarra que
se genera en el proceso de rociado de los ánodos con
aluminio líquido (envarillado) se considera como una
chatarra de generación constante.

> En la clasificación de la chatarra interna
existen algunas que su generación es constante e inherente
al proceso (merma), es el caso del despunte de cilindros y viruta
que siempre se generan al momento de realizar el acabado final a
los cilindros para extrusión. Mientras que la
generación de cilindros defectuosos esta chatarra es
considerada como desperdicio o rechazo y va en función de
problemas de operación, fallas en equipos, capacidad
técnica de los operarios.

2. Actualmente la sala de colada de CVG VENALUM cuenta
con un horno basculante donde es refundida la chatarra, sin
embargo este reproceso también se realiza en los hornos de
retención con los que se cuenta, aún cuando no es
su principal función; esto es debido a que en el cierto
momento, durante el balance de carga y la distribución de
los crisoles con alto contenido de hierro contaminaron los hornos
y por ende se utilizaron para refundir. Adicionalmente por los
tiempos de parada del horno basculante a causa de daños
físicos; es necesario utilizar los hornos de
retención para continuar con el reproceso la fusión
de la chatarra.

3. En el periodo de estudio del año 2006 al 2009,
en el año 2006 se obtuvo la mayor producción de
aluminio sólido, 403864.131tn, donde a partir de ese
año, comenzó la disminución de la
producción, ubicándose en 342898.709 tn para el
año 2009.

4. El porcentaje de refusión de la chatarra para
el año 2005 se ubicaba en 3.912% del total de la
producción, aumentando a 4.763% del total de la
producción para el año 2009.

5. En términos globales para el periodo en
estudio; de la producción de aluminio para producto
solido, fue destinado el 24% a la producción de cilindros
para extrusión y un 76% a la producción de lingotes
y pailas.

6. Los porcentajes de generación de chatarra por
proceso son 64,4% de chatarra por cilindros y 35,6% de resto, los
cuales están cercanos a los porcentajes de
distribución de chatarra en hornos que se ubican en 38%de
chatarra en el horno basculante y 60% de chatarra en los hornos
de retención. Esta distribución genera capacidad
ociosa en el horno basculante.

7. Se determina en general, que la mayor chatarra
generada proviene de la producción de cilindros, es
reprocesada o fundida mayormente en sus respectivos hornos
(hornos de retención). Ya que las dimensiones de
éstos, no permiten que sean cargados libremente en el
basculante, sino que requieren de trabajo y tiempo extra para su
manipulación y preparación.

Procesar los cilindros en los hornos de retención
genera daños físicos, Reduce la disponibilidad de
carga de metal líquido proveniente de la sala de celdas y
por no ser diseñados para fundir, aumentan los tiempos de
fusión y generación de escoria.

8. Con el aumento de producción de cilindros para
extrusión que se tendrá con la puesta en
operación de la unidad de colada vertical N° 3,
colapsara el sistema actual de refusión de chatarra en la
Sala de Colada.

Recomendaciones

En base a los resultados y conclusiones se recomienda
las siguientes acciones:

1. Implementar un horno de fusión a gas que
cumpla con las características de dimensiones y capacidad
de quemadores propuestas; logrando así, establecer el
CENTRO DE MANEJO DE MATERIALES ASOCIADOS A LA DISTRIBUCION Y
PREPARACION DE ALUMINIO LIQUIDO EN LA SALA DE COLADA.

2. Diseñar un plan o practica de trabajo de Carga
de chatarra en Hornos (nuevo horno y horno basculante) en
función a tiempos de carga, toneladas de chatarra a
procesar, tipo de chatarra, utilización y manejo de
equipos móvil.

3. Capacitar al personal encargo de la producción
de cilindros para extrusión de las 3 unidades de colada
vertical, evitando así el aumento de chatarra por este
producto (cilindros con defecto superficial, cilindros taponados,
cilindros de coladas interrumpidas).

4. Realizar las prácticas de mantenimiento
preventivo adecuadas, que optimicen y garanticen la
disponibilidad de los hornos de fusión.

Referencias
Bibliográficas

FIDIAS, A. (2006). El proyecto de la
investigación, introducción a la metodología
científica. Caracas. Editorial Episteme, 5ta
edición.

HUFNAGEL, W. (1992). Manual del aluminio. Barcelona.
Editorial Reverté, 2da edición.

RODRÍGUEZ, M. (1993). Evaluación del
proceso de generación y distribución de chatarra en
sala de colada. Informe de Pasantía. Puerto
Ordaz.

WALPOLE, R. y RAYMOND, M. (1985). Probabilidad y
estadística para ingenieros. Madrid. Editorial Mc Graw
Hill.

Referencias
electrónicas

CVG VENALUM. Manual de Inducción. Recuperado en
diciembre de 2010, de: http: //venalumi CVG VENALUM.
Práctica de trabajo de la Gerencia de Colada. Recuperado
en Enero 2011, de http://venalumi Hornos de Gas. Recuperado en
Noviembre de 2010, de:

http://www.empresaeficiente.com/es/catalogo-de-tecnologias/hornos-de-gas

Anexos

ANEXO
N° 1 Figura N° 10: Crisol en balanza para su
inspección.

ANEXO
N° 2 Figura N° 11: Ticket de
trasegado.

ANEXO
N° 3 Figura N° 12: Crisoles en pasillo
central.

ANEXO
N°4 Figura N° 13: Derrame en
vía.

ANEXO
N° 5 Figura N° 14: Derrame en boca de carga de
horno.

ANEXO
N°6. Figura N° 15: Lingotes
defectuosos.

ANEXO
N° 7 Figura N° 16: Derrame en puerta de horno
por desnate.

ANEXO N° 8

Figura
N° 17: Aluminio recuperado de escoria
procesada.

ANEXO
N° 9 Figura N° 18: Cilindros
defectuosos.

ANEXO N° 10

Figura
N° 19: Despunte de cilindros en sierra.

ANEXO
N° 11 Figura N° 20: Maquina compactadora de
viruta.

ANEXO N° 12

Figura
N° 21: Pailas con alto contenido de hierro

Figura
N° 22: Paila con alto contenido de hierro en
horno.

ANEXO N° 13

Figura
N° 23: Mesa de Colada para cilindros de extrusión,
tecnología WAGSTAFG ANEXO N° 14

Figura
N° 24: Horno basculante.

Agradecimientos

Al Eterno, por darme las fuerzas para trabajar
día a día y la capacidad de desarrollar
conocimiento.

A mis padres, Antonio Saloma y Genoveva Ibarra por su
apoyo incondicional tanto en las situaciones simples como en las
complejas.

A la Universidad por abrirme las puertas para
desarrollar mis estudios y a la Empresa CVG Venalum por
permitirme realizar mi práctica profesional.

A la Ing. Andreina Conde, el Ing. Andrés Blanco y
a Antonio Saloma, por su ayuda en todo momento y por los
conocimientos brindados, necesarios para la ejecución del
trabajo de investigación.

Al Sr. Argenis Vera y al Sr. Antonio Rodríguez
por su apoyo en la Sala de Colada y en la búsqueda de la
información.

A Fabricio y Cesar, por su compañía en los
momentos de cansancio y a Pacheco por su disposición a
escucharme y su apoyo en las decisiones tomadas.

A Andreina, Carolina y Liseth, por su amistad
incondicional, palabras de ánimo y compañía
durante la carrera.

Saloma Ibarra, Aura Nohemi

Autor:

Saloma Ibarra

Aura Nohemi

Tutor Académico: Ing. Blanco
Andrés

Tutor Industrial: Ing. Conde Andreina

Fecha: Febrero 2011