Determinación de la puesta a mil (P.A.M) líquido colado en las máquinas de colada

Resumen

El presente trabajo, realizado en la gerencia de
aceración de la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo
Mareiro" (SIDOR), específicamente en la acería de
planchones – departamento de Colada Continua, consiste en la
determinación de la Puesta a mil en las máquinas de
colada continua. El proyecto se enmarca en un diseño
experimental, de tipo aplicado, de campo y se categoriza como un
proyecto factible, este se sustenta bajo seguimientos realizados
en las máquinas de colada continua en los meses de
septiembre y octubre del presente año 2011. Se propusieron
acciones que mejoraran el desempeño y el rendimiento de
las máquinas por lo que también mejoran los costos
asociados, éstas acciones representan el paso final de una
metodología diseñada como base. A través de
la elaboración del proyecto se logro controlar las
variables que afectan la puesta a mil y por consiguiente se logro
disminuir la puesta a mil de 1038 en el mes de agosto a 1034 y
1028 para el mes de septiembre y octubre
respectivamente.

Palabras Claves: Puesta a mil, Maquina de colada
continua, Pérdidas.

Introducción

La Siderúrgica del Orinoco C.A. "Alfredo Maneiro"
(SIDOR), es la principal siderúrgica de Venezuela, es una
industria encargada de la fabricación y
comercialización de productos derivados del hierro y del
acero. Cabe destacar que una de las plantas más grandes
dentro de las instalaciones de SIDOR es la acería de
planchones y palanquillas, en el área de planchones se
utilizan materias primas que cumplen con las exigencias de
calidad y prácticas operativas metalúrgicas. Esta
acería está en capacidad de producir planchones de
bajo, medio y alto carbono, cumpliendo los requerimientos de
composición química, calidad interna y calidad
superficial, especificados por los clientes.

La Acería de Planchones de SIDOR cuenta con
cuatro (4) hornos eléctricos de arco de 200 ton, para el
proceso de fusión del acero, cada uno equipado con paneles
refrigerados y hueco de colada inferior excéntrica;
además cuenta con tres (3) hornos cuchara de para
tratamiento metalúrgico secundario. También cuenta
con tres máquinas de colada continua, de dos líneas
de producción cada una

Debido a la falta de control y de conciencia de los
técnicos y operadores de gruas de acero líquido y
técnicos de las maquinas de colada continua se presenta
información no real de los pesos de acero líquido
que intervienen en el calculo de la PAM líquido-colado. La
PAM se está viendo afectada por el desconocimiento de
parte de los trabajadores acerca de las variables que interviene
en dicho proceso y la importancia de llevar el debido control de
estas; para así poder reconocer las pérdidas que se
generan en estas variables.

De aquí surge la importancia de realizar
seguimiento junto con los trabajadores, para así poder
monitorear las pérdidas que se generan en el proceso de
colada continua, para de esta forma lograr conocer el
porqué de las pérdidas que se generan y así
realizar las debidas correcciones para mejorar el rendimiento del
acero y por ende los costos asociados a estos.

En el mismo orden de ideas la PAM real está
desviada con respecto al valor estándar por lo cual se
requiere este estudio para determinar las causas que están
afectando esta diferencia.

La puesta a mil es uno de los principales indicadores
industriales que maneja SIDOR en el área operativa, este
es un indicador de productividad y costos que permite establecer
el rendimiento del acero.

El objetivo de este estudio es determinar la Puesta a
Mil (P.A.M) líquido colado en los meses de septiembre y
octubre de las máquinas de colada continua 1, 2 y 3 de la
acería de planchones para compararlos con el valor
estándar establecido en el sector; con la finalidad de
disminuir las pérdidas del acero y de esta manera aumentar
la productividad de las máquinas y así mejorar los
costos.

A través de los seguimientos realizados se
logró la determinación de la puesta a mil –
líquido colado de las máquinas de colada continua
de la acería de planchones; para con esto proponer planes
de acciones y mejoras que beneficien tanto la productividad como
los costos.

El proyecto se encuentra estructurado cómo se
describe a continuación: en el Capítulo I se
describe el problema objeto de investigación, en el
Capítulo II se presentan las generalidades empresariales y
los fundamentos teóricos claves para el desarrollo, en el
Capítulo III se detalla la metodología empleada, en
el Capítulo IV se presenta un diagnóstico a los
aspectos involucrados en el proyecto, en el Capítulo V se
muestran los análisis y resultados, el sistema
desarrollado y las acciones propuestas, seguidamente las
conclusiones y recomendaciones que enmarcan al estudio,
finalmente los apéndices, anexos y referencias
bibliográficas.

CAPÍTULO I

El
problema

Planteamiento del Problema

La Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro",
ubicada en las cercanías de la ciudad de Puerto Ordaz en
la zona industrial de Matanzas, estado Bolívar,
región sur oriental de Venezuela, es una empresa encargada
de fabricar, transformar y comercializar productos de acero
semiterminados y terminados de modo eficiente, utilizando
tecnología de reducción directa, horno
eléctrico y colada continua. Es la principal productora de
acero de Venezuela, la región andina y el Caribe y sus
productos son de dos tipos: planos (planchones, bobinas y
láminas) y largos (palanquillas, lingotes, barras y
alambrón).

La Acería de Planchones cuenta con 4 hornos
eléctricos, estos son cargados de chatarra de acero, HRD
(Hierro de Reducción Directa), cal y briquetas, luego a
éstos se le inyecta el carbón y oxigeno a
través de lanzas supersónicas, en este proceso se
le agrega las diferentes ferroaleaciones dependiendo del tipo de
acero que se vaya a elaborar. Una vez fundido el material, se
procede a bascular el horno para pasar el acero líquido al
cucharón, luego se lleva a algunos de los 3 hornos
cucharas con que cuenta la acería, donde se le aplica la
metalurgia secundaria dándole el afino químico, la
homogenización de la temperatura y limpieza
térmica.

El producto final a esta altura del proceso es el acero
líquido. Los cucharones son llevados a las máquinas
de colada continua por medio de grúas, donde son colocados
en una torreta giratoria y se pesa el acero líquido por
medio de una válvula deslizante al carro porta
distribuidor, para la obtención del planchón el
acero se hace pasar de manera continua a través de moldes
refrigerados, el equipo en el cual se efectúa esta
operación es la máquina de colada continua. Ya
solidificado el acero, se efectúa el corte a la longitud
deseada con el oxicorte, los planchones obtenidos se
enfrían pasándolos por una cámara de
enfriamiento terciario o se enfrían al aire hasta
temperatura ambiente. Cada planchón se identifica con el
número de colada y número de
planchón.

El problema radica que en la actualidad la aceria
eléctrica de planchones presenta un descontrol en el valor
de la puesta a mil líquido-colado, el cual es uno de los
principales indicadores que maneja SIDOR para determinar su
productividad.

Entre las causas que pueden originar este problema se
encuentran:

• Mala ejecución de las practicas operativas
  por parte de los operarios de la maquinas de colada
  continua.

• Incongruencia en el cálculo de la puesta a
  mil por parte del sistema.

• Los trabajadores no reportan el remanente que queda
  en el fondo del cucharon, ni en el fondo del
  distribuidor.

Entre los efectos que producen estas causas se
encuentran:

• Descontrol en el valor real de las variables que
  afectan la puesta a mil como lo son el remanente del cucharon
  y el remanente de distribuidor.

• Aumento significativo de la puesta a mil
  liquido-colado de las maquinas de colada continua.

• Baja productividad en las maquinas de colada
  continua.

Evidentemente si se continua con estos problemas
permanecerá el descontrol en la cantidad de acero que se
logra producir con el acero que se tiene disponible lo cual
implica el desconocimiento de la situación real de la
productividad de las maquinas de colada continua y el no
cumplimiento de los objetivos requeridos por la
empresa.

Objetivo de la investigación

Determinación de la puesta a mil (P.A.M) en el
proceso de colado continuo de la acería de planchones y
compararlos con los valores estándar existentes en
SIDOR.

Objetivos
específicos

• Analizar las variables que afectan el valor real de
  la puesta a mil en las máquinas de colada continua de
  acería de planchones.

• Realizar seguimiento de los pesos de acero liquido
  con las grúas para determinar los remanentes de
  cucharon.

• Calcular la Puesta a Mil (P.A.M) real líquido
  colado por tandas en las máquinas de colada
  continua.

• Comparar los resultados de la Puesta a Mil con los
  resultados de la Puesta a Mil arrojada por el
  SIPCA.

• Capacitar a los trabajadores acerca del correcto
  llenado de las planillas de acero líquido y el
  reconocimiento de la importancia de este.

• Divulgar a los técnicos la importancia en la
  medición del remanente del distribuidor.

• Determinar las causas de las diferencias entre la
  PAM real y la indicada por SICAP.

Justificación

La puesta a mil liquido-colado es un indicador de mucha
importancia ya que nos permite determinar la producción de
las maquinas de colada continua y a su ves poder evidenciar donde
se están presentado los problemas para lograr alcanzar los
objetivos que se requieren.

Este estudio tiene como finalidad analizar la Puesta a
Mil líquido colado de las máquinas de la colada
continua de la acería de planchones. Para así
comparar los valores obtenidos con los estándares ya
existentes, y así optimizar el rendimiento de la
productividad de las máquinas, para de esta manera
brindarle a la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro"
beneficios en cuanto a la minimización de las
pérdidas de acero presente en el proceso y por ende los
costos asociados.

Alcance

El estudio engloba los seguimientos a las maquinas de
colada continua 1,2 y 3 de la acería de planchones ubicada
en la Siderurgica del Orinoco "Alfredo Maneiro". Para con los
datos recolectados realizar el cálculo de la Puesta a mil
Liquido- Colado y así determinar la eficiencia de
producción de la maquinas.

Limitaciones

El estudio enfrenta dos limitaciones clave, las cuales
son:

1) El seguimiento a las maquinas de colada continua
sólo se efectuará en el transcurso del turno 2
(7.00 am a 3.00 pm), por lo cual la información del turno
1 y 3 será recogida por los operarios de las maquinas es
decir que no se recogerá por observación
directa.

2) La duración de la Pasantía en la
empresa es de dieciséis (16) semanas, por lo que muchos de
los datos a considerar representan información
histórica.

CAPÍTULO II

La
Empresa

El presente capítulo presenta una
descripción general de la empresa Siderúrgica del
Orinoco "Alfredo Maneiro" (SIDOR), donde se manifiestan su
ubicación, las actividades que realiza, las principales
instalaciones, la estructura organizativa, entre
otros.

Ubicación de la
empresa

SIDOR es la principal siderúrgica de Venezuela,
de la región Andina y del Caribe. Se encuentra ubicada en
el estado Bolívar, en Ciudad Guayana, al sureste de
Venezuela, en la Zona Industrial Matanzas sobre el margen derecha
del río Orinoco, a unos 17 km de su confluencia con el
rió Caroní y a 300 Km de su desembocadura en el
Océano Atlántico.

La siderurgica del orinoco se encuenta ubicada en un
sitio estrategico por 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. Teniendo como ventaja la
cercanía con los cerros Bolívar y Pao en los que se
encuentra el mineral de hierro. (Figura 2.1).

Figura 2.1 Ubicación física
de SIDOR C.A. (Intranet SIDOR C.A).

Generalidades de la empresa

La Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro SIDOR
C.A es una empresa venezolana que se dedica fundamentalmente a
transformar el mineral de hierro para obtener productos de acero
semielaborados y elaborados de alta calidad en forma eficiente,
competitiva y rentable, destinados a satisfacer la demanda del
mercado nacional e internacional; empleando para ello alta
tecnología en lo que se refiere a Reducción
Directa, y Hornos Eléctricos de Arco.

El proceso productivo de esta empresa se inicia desde la
fabricación de pellas y culminan con la
comercialización y venta de productos finales, estos son
de dos tipo: largos (Barras y Alambrón) o Planos
(Láminas en Caliente, Láminas en Frío y
Recubiertos), estas ventas pueden ser a nivel del mercado
nacional e internacional. Para cumplir con su proceso productivo,
SIDOR se abastece de energía eléctrica generada en
las represas de Macagua y Guri sobre el río Caroní,
y su vital proveedor de materia prima es Ferrominera del Orinoco,
así como de gas natural proveniente de los campos
petroleros del oriente venezolano. SIDOR produce acero a partir
de un mineral de alto contenido de hierro, 80% de hierro de
reducción directa y 20% máximo de chatarra,
utilizando la vía de reducción directa, hornos
eléctricos de arco y colada continua, lo que ayuda a la
elaboración de un acero de bajo contenido de
impureza.

SIDOR tiene la responsabilidad de satisfacer las
necesidades de sus clientes y mantener estándares
mundiales de calidad en sus productos, bajo la norma ISO 9001,
que afirman su competitividad en los mercados
internacionales.

Estructura organizativa de la
empresa

La siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro ,
cuenta con un personal gerencial, técnico y obrero, y una
estructura organizativa conformada por las Gerencias Generales,
las Gerencias Operativas y las Administrativas. (Figura
2.2).

Figura 2.2 Organigrama de la empresa.
(Intranet SIDOR C.A).

Principales instalaciones

SIDOR C.A ocupa una superficie de 2.838
hectáreas, cuenta con una extensa red de comunicaciones 74
Km de carreteras asfaltadas, 132 Km de vías férreas
y acceso al mar por al Terminal portuario (muelle de Sidor),
éste tiene una longitud de 1.037 metros y 44 bitas de
amarre a 25 metros de distancia, a tres niveles, las cuales
permiten el amarre de seis buques con un peso muerto de 20.000
toneladas y diferentes esloras adaptadas a la fluctuación
del río en épocas de sequía o de lluvias.
Asimismo cuenta con edificaciones donde se desarrollan las
áreas de soporte al personal (servicio médico,
bomberos, comedores y talleres centrales), así como
también áreas administrativas.

Además cuenta con una planta de tratamiento de
aguas negras, con capacidad de tratar física,
biológica y químicamente el agua residual, una
planta de briquetas, planta de chatarras, sistemas contra
incendios, sistemas de gas, sistemas de combustible y aceite,
sistemas de mantenimiento, cintas transportadoras, talleres y
almacén. La Siderúrgica del Orinoco en la
actualidad cuenta con instalaciones de producción las
cuales están compuestas por dos áreas: El
área I "Planta Vieja" donde se localizan las Instalaciones
originales de la planta estas son.

El Terminal portuario, hornos eléctricos de
reducción, fundería, acería Siemens
Martín, planta de productos no planos, fábrica de
tubos y la planta de productos planos.

El Área II que se conoce como "Planta Nueva o
Plan IV" y posee la siguiente capacidad instalada.

Planta de pellas

La planta de peletización fábrica pellas
utilizando mineral de hierro fino proveniente del cerro
Bolívar, suministrado por CVG Ferrominera del Orinoco C.A.
su capacidad nominal es de 6,2 millones de toneladas por
año.

Planta de reducción directa
MIDREX

Compuesta por dos plantas de proceso
continuo, con tecnología alemana, denominadas MIDREX I y
MIDREX II, una de un modulo que representa a un reactor, y otra
de tres módulos. Las capacidades instaladas son de 1,63
millones de toneladas por año. (Figura 2.4).

Planta de reducción directa
HyL

Formada por una planta, con tecnología HYLSAMEX
conocida como HyL II, con capacidad instalada de 2.112.000
ton/años. Esta planta tiene como finalidad extraer el
oxigeno contenido en las pellas mediante la utilización de
un agente reductor a temperaturas menores a las de fusión.
(Figura 2.5).

Acería eléctrica y colada
continua de palanquillas

Esta planta consta de dos hornos eléctricos de
arco de 150 toneladas cada uno y sistemas de paneles refrigerados
y vaciado excéntrico por el fondo (EBT), que produce un
total de 1.200.000 toneladas de acero líquido por
año a partir del hierro de reducción directa,
acoplados a dos máquinas de colada continua de 6
líneas cada una con capacidad de 1,12 millones de
toneladas de palanquillas al año, además de dos
hornos cuchara e instalaciones y equipos auxiliares. (Figura
2.6).

Tren de barras

Su capacidad de laminación por año es de
750.000 toneladas de cabillas, barras lisas, pletinas en acero de
calidad comercial y de alta resistencia. La obtención de
las barras se logra mediante la carga de palanquillas en mesas de
transferencia para luego ser llevadas al horno de calentamiento,
laminadas en el desbastador, en el tren intermedio y el tren
afinador.

Las barras de construcción o cabillas son
productos de acero de sección circular, con resaltes en su
superficie. Son fabricadas por SIDOR mediante la
laminación en caliente de palanquillas provenientes de sus
propias instalaciones. Se utilizan como refuerzo en las
construcciones de concreto armado.

Tren de alambrón

Su capacidad anual es de 450.000 toneladas
métricas de alambrón de diferentes
diámetros. El proceso inicia con la carga de las
palanquillas en las mesas de transferencia para su pase al horno
a fin de calentarlas, una vez alcanzada la temperatura requerida,
es laminada en el desbastador, en el tren intermedio y en Bloque
Morgan donde es obtenido el alambrón transferido y
enfriado para formar rollos.

Planta de cal

Tiene una capacidad de producción anual de
600.000 toneladas de cal hidratada. Este producto es utilizado
como aglutinante en la planta de pellas, para proteger y evitar
la sinterización de las pellas en reducción
directa, y como fundente en las acerías
eléctricas.

Acería eléctrica y colada
continúa de planchones

La acería eléctrica de planchones cuenta
con seis hornos eléctricos (dos fuera de
operación), de 200 toneladas por colada, 5 con paneles
refrigerados y todos con bóvedas refrigeradas, tres
máquinas de colada continua de dos líneas cada una
y dos hornos de metalurgia secundaria. La capacidad total es de
2,4 millones de toneladas de acero líquido por año
a partir de hierro esponja y chatarra.

Productos que fabrica SIDOR

Productos primarios:

Pellas: Es un aglomerado de fino de material de
hierro; de forma aproximadamente esférica y
granulometría determinada, obtenida con el agregado de
elementos aglomerantes, sometidos al final a procesos de
endurecimiento.

Hierro de reducción directa (HRD):
Producto poroso obtenido de la reducción directa de las
pellas, que por su grado de metalización es adecuado para
emplearse, como un sustituto parcial o total de la chatarra,
directamente en los procesos de aceración.

Cal viva: Producto de la calcinación a
elevadas temperaturas, de caliza, cuyo componente principal es el
óxido de calcio, y se utiliza como aglutinante en la
planta de pellas y como fundente en la acería.

Cal hidratada: Producto derivado de la
hidratación de la cal viva, cuyo compuesto principal es el
hidróxido de calcio; se utiliza en la siderurgia como
aglomerante en la elaboración de pellas y en el
tratamiento de aguas industriales. SIDOR cuenta con una planta de
cal hidratada que tiene una capacidad instalada de 220 mil
toneladas métricas anuales.

En el Área de Productos
Planos

Productos semielaborados: Los
planchones son productos semi-terminados de acero de
sección transversal rectangular, con un área no
menor a 10.300 mm2 (16in2), según definición ASTM,
con espesor de 175 y 200 milímetros; ancho de 949 a 2.000
milímetros y longitudes entre 5.000 y 12.500
milímetros. Como productos semielaborados, los planchones
se utilizan en procesos de transformación mecánica
en caliente; siendo su uso más común la
laminación de productos planos en caliente. Su
utilización está regida por características
dimensionales, químicas y metalúrgicas. (Figura
2.3).

Figura 2.3 Planchones. (Intranet SIDOR
C.A).

Productos terminados: Planos laminados en
caliente (LAC), el laminador de productos planos en caliente
procesa los planchones, siguiendo prácticas
metalúrgicas y operativas que garantizan la
obtención de productos de alta calidad. Los productos
laminados en caliente se suministran en forma de rollos (Bobinas
o Bandas) y/o cortados a longitud específica
(Láminas). Se utilizan para fabricar recipientes a
presión, tubería soldada, pletinas, piezas
automotrices y en la industria metalmecánica en general,
en su transformación posterior a productos laminados en
frío. (Figura 2.4).

Figura 2.4 Bobinas de chapas laminadas en
caliente. (Intranet SIDOR C.A).

Planos laminados en frío (LAF): SIDOR
cuenta con dos laminadores en frío (tándems) para
la fabricación de productos de alta calidad. Los productos
laminados en frío se suministran en forma de rollo
(Bobinas) y/o cortados a longitud específica
(Láminas), con la excepción del material crudo
(Full Hard) que sólo se suministra en bobinas. Se utilizan
en la industria metalmecánica para la elaboración
de diversos productos, muchos de uso cotidiano. (Figura
2.4).

Figura 2.5 Bobinas laminadas en
frío. (Intranet SIDOR C.A).

Planos recubiertos (hojalata y hoja cromada):
SIDOR cuenta con dos líneas de recubrimiento
electrolítico, sometidas a un proceso de mantenimiento
intensivo que le permite la obtención de un producto de
óptima calidad. La materia prima utilizada en la
elaboración de los productos recubiertos es la hoja negra.
Los productos recubiertos se suministran en forma de rollo
(bobinas) y/o cortados a longitud específica
(láminas). Por sus características de resistencia a
la corrosión y sus características
mecánicas, así como la condición de ser no
tóxicos, cobran importancia fundamental en la industria de
los alimentos y otras industrias dirigidas a servir a los
hogares. (Figura 2.6).

Figura 2.6 Hojalata. (Intranet SIDOR
C.A).

En el Área de Productos
Largos

Productos semielaborados: Las
palanquillas son productos semi-elaborados de
sección transversal cuadrada, mayor o igual 1.660 mm2 y
menor que 31.684 m2, cuyas longitudes varían entre 3 y 15
m, transformados por laminación o forja en caliente para
obtener productos tales como barras lisas y con resaltes,
cabillas, alambrón, pletinas, entre otros. (Figura
2.7).

Figura 2.7 Palanquillas. (Intranet SIDOR
C.A).

Productos terminados: El alambrón es un
producto de sección transversal circular y superficie
lisa, obtenido por laminación en caliente de palanquillas,
fabricadas por SIDOR C.A en sus propias instalaciones. Se destina
a la transformación por trefilación o
laminación en frío para la fabricación de
una gran variedad de productos. (Figura 2.8).

Figura 2.8 Alambrón. (Intranet
SIDOR C.A).

Barras con resaltes para la construcción
(Cabillas): Las barras de construcción o cabillas son
productos de acero de sección circular, con resaltes en su
superficie. Son fabricadas por SIDOR C.A mediante la
laminación en caliente de palanquillas provenientes de sus
propias instalaciones. Se utilizan como refuerzo en las
construcciones de concreto armado. (Figura 2.9).

Figura 2.9 Cabillas. (Intranet SIDOR
C.A).

Tuberías (sin costuras): Producto de
acero que utiliza la industria petrolera para la
construcción y minería.

Descripción del área de trabajo

Acería de planchones

En SIDOR esta planta cuenta con cuatro hornos
eléctricos de arco de 200 t cada uno equipado con paneles
refrigerados y hueco de colada inferior excéntrico;
además de dos hornos eléctricos de arco de 200 ton
para tratamiento metalúrgico secundario y 3 maquinas de
colada continua de tecnología Demang de dos líneas
cada una, cuenta con torretas de dos posiciones para
cucharón de 200 ton. Esta planta esta destinada a la
producción de planchones con las características
exigidas por los clientes.

Para los procesos de producción de planchones se
requieren grandes cantidades de agua para el enfriamiento de los
planchones durante el proceso de colada continua. Parte de esta
agua se emplea para enfriamiento indirecto y otra parte para el
enfriamiento directo.

Parte del agua de enfriamiento directo es rociada a los
planchones directamente en el proceso de colada continua, luego
los planchones pasan a las cámaras de enfriamiento donde
son rociados nuevamente para así culminar el proceso de
enfriamiento de los planchones. Toda el agua empleada en el
proceso de enfriamiento directo es recogida a través de
diversas canales que conducen el agua hacia el Pozo de
Escamas.

Máquina de Colada Continua

Son elementos que tienen como principal función
transformar el acero líquido recibido de los hornos
eléctricos y de afino en productos semielaborados con
ancho, espesor y longitud especifica correspondiente al producto
primario que se denomina planchón.

Proceso de Colada Continua

El proceso de colada continua consiste en solidificar el
acero líquido de manera continua, desde la superficie del
núcleo, obteniéndose un planchón en el caso
de productos planos o una palanquilla en el caso de productos
largos.

Lograda la composición química del acero
en el proceso de aceración, comienza la
solidificación del mismo en la máquina de colada
continua, la cual se explicara basada en el proceso de
planchones. La secuencia de operaciones se puede dividir en las
siguientes cinco:

• Carga del acero al distribuidor.

• Solidificación en molde.

• Enfriamiento del acero.

• Corte en planchones y enfriamiento.

• Escarpado de control o de
  reparación.

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 buza.

El proceso se inicia cuando el acero liquido pasa a un
distribuidor y desde este, fluye a los moldes de las 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 para evitar la
reoxidacion ( lo que generaría inclusiones u óxidos
atrapados) y minimizar las perdidas de temperatura. Para ello, se
colocan dos tubos de material refractario, uno entre el
cucharón y el distribuidor y otro en el repartidor, que
inyectan el acero de un gas inerte (argon) y lo cubre con una
capa de material aislante (cáscara de arroz
calcinada).

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 recubiertas de 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 su fondo con un dispositivo denominado barra
  falsa.

• 2. El acero liquido, a una temperatura de
  aproximadamente 1550 °C 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 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 solidificada hasta la superficie
  inferior del molde de cobre.

• A través del molde de cobre.

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

• 3. Para evitar la oxidación, el acero se
  cubre con un polvo denominado "polvo colador" que genera una
  escoria liquida con propiedades aislantes, 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 solidificada. La oscilación
  del molde permite:

• Evitar que se pegue la capa sólida al
  molde.

• Evitar salpicaduras de la capa
  sólida.

• Minimizar la fricción.

• Evitar 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 alada 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 curva 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 inferior esta bajo compresión, por tanto es
necesaria regular la fuerza para evitar la deformación.
Esto se realiza en los rodillos extracto –
enderezadores.

Un aspecto importante relacionado con la calidad, es la
alineación de la maquina, para evitar zonas de alta
deformación que generan grietas. Para ello la maquina se
alinea respecto de sus radios de curvatura teóricos con
una tonelada inferior a +- 0.5 mm.

Corte en planchones y enfriamiento

Al final de cada línea, el acero solidificado, es
cortado con sopletes para dividirlo en planchones con las
dimensiones especificadas.

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

En función del grado de acero y la
aplicación, los planchones pueden ser
enfriados:

• Aceleradamente en cámaras de agua (calidades
  comerciales y hoja lata)

• Al aire (calidades API, micro aleados y
  estructurales)

Escarpado de control y reparación

El proceso de escarpado de control o de
reparación, 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 escoria
o gases.

Productos fabricados

Planchones:

Los planchones son productos de sección
rectangular obtenidos por la técnica de colada
continua.

En la acería de planchones se fabrican aceros
para diversas aplicaciones con las características
químicas siguientes:

• Calmados con aluminio – tratados con
  calcio.

• Bajo, medio y alto carbono

• Baja y media aleación Ni – Cr – Mo

Los planchones de SIDOR pueden tener dos
Destinos:

• Laminación en caliente

• Venta directa a clientes internacionales

Dimensiones

Los espesores estándar de los planchones son de
175, 200 y 230 mm. El ancho varía entre 730 y 2000 mm. La
longitud varía entre 4500 y 12500 mm.

Aplicaciones

Los planchones están destinados a satisfacer una
amplia gama de productos planos, tales como: acero embutibles,
uso automotriz, hojalata, revestidos, prepintados, estructurales,
tubos para oleoductos (API) entre otros producto.

CAPÍTULO III

Marco
teórico

Antecedentes de la
investigación

Gutiérrez Edrick (2006) en su informe de
pasantía que lleva por título "Análisis de
la puesta a mil de la producción de la acería de
palanquillas, en la empresa SIDOR C.A". Obtuvo como resultados en
su investigación lo siguiente: la productividad,
está definida como la cantidad de bienes y servicios,
sobre la cantidad de recursos gastados para producir dichos
bienes. Las condiciones para que la productividad sea
óptima en todo proceso productivo, son: diseño
adecuado, tecnología idónea, calidad requerida,
utilización óptima de las instalaciones,
materiales, personal, métodos y
planificación.

Puesta a Mil (P.A.M)

Es la carga metálica estándar
necesaria para producir 1000 Kg o 1 Ton de material en cualquier
línea. También puede definirse como la inversa del
rendimiento metálico.

La puesta a mil es uno de los principales indicadores
industriales que maneja SIDOR en el área operativa, el
cual es la relación o el cociente de peso de la entrada
del material y el peso del producto. También puede
definirse como la relación o el cociente del peso de
entrada de acero líquido entre el peso de acero
sólido o acero bruto.

Es un indicador de productividad que permite establecer
el grado de cumplimiento de objetivos en cuanto a
producción se refiere. En la Acería de planchones,
se determinó la Puesta a Mil de líquido colado,
para conocer el rendimiento del acero líquido y el
número de productos terminados útiles. La Puesta al
Mil Líquido-Colado de las máquinas de Colada
Continua de la Acería de Planchones tiene un
estándar de 1025 Kg/t.

Simbología:

P.A.M = Puesta al Mil ( T / T )3

Acero Líquido

El peso del acero líquido se determina de la
siguiente manera:

Ecuación 3.3

El peso de la escoria se estima en 3 Tns/col. para
Planchones

Puesta a Mil Real Líquido – Colado

Ecuación 3.4

El acero Líquido se calcula de la misma forma que
se expuso anteriormente

Planchones brutos (salida de máquinas de colada
continua), se calcula de la siguiente manera:

• Pesaje con las balanzas, ubicadas vía de
  rodillos próxima a los volcadores 1 y 2

Puesta a Mil Estándar Líquido – Colado

Variables que conforman las pérdidas por puesta a mil
de las máquinas de colada continua de la acería de
planchones

• Fondo de cucharón: Se define como el
  remanente de acero líquido que queda en el
  cucharón después de terminar de vaciar la
  colada en la máquina de colada continua. Este valor se
  determina, de un análisis estadístico de
  pesaje, tomando en cuenta, el peso del cucharón salido
  de máquina, el peso del cucharón vacío
  luego de voltear y el peso calculado de la escoria en el
  cucharón, este último de acuerdo con las
  ferroaleaciones y adiciones que se agregan en la
  sangría y en el horno cuchara.

Donde,

A: Peso del cucharon luego de
vaciar

B: Peso del cucharon vacio

• Fondo de distribuidor: Se define como la cantidad de
  acero líquido que se deja en el distribuidor
  después de una secuencia de colada. Para cuantificar
  el fondo de distribuidor, se determinó el peso del
  distribuidor en función de la altura, tomando en
  cuenta la densidad del acero y la altura máxima al
  canal de escoria, restándole la diferencia del volumen
  ocupado por los bafles en el distribuidor, de estos
  cálculos se diseñó una tabla de tonelaje
  con respecto a la altura, con esto al terminar una tanda de
  colada, el operador mide el nivel de acero líquido con
  la barra y la compara con una regleta de escala ( 1:100 )
  situada en la máquina de colada continua,
  posteriormente el nivel que se midió se compara con la
  tabla cuantificándose así el fondo del
  distribuidor.

• Cortes: Se refiere al acero perdido por el corte con
  oxicorte o cizalla para darle la longitud requerida al
  planchón o a la palanquilla. Se determina de la
  siguiente forma:

El espesor de corte es de 10 mm/corte para planchones y
4 mm/corte para palanquilla

• Escamas: Es una capa de óxido que se produce
  en la superficie del planchón o palanquilla durante la
  solidificación del acero por el contacto con el agua
  de enfriamiento. Para determinar el peso de la escama se
  tomó muestras de la misma, para establecer la densidad
  y un espesor promedio de la misma, aplicando la siguiente
  fórmula:

• Fugas y Derrames: Son estimaciones de los derrames y
  fugas por accidentes de máquinas o roturas de
  líneas. Se calcula:

Donde,

Densidad: 7,834

Puesta a mil (PAM) del sistema

Antecedentes

La Puesta al Mil Líquido-Colado de las máquinas
de Colada Continua de la Acería de Planchones es un
indicador que relaciona la carga de acero líquido a las
máquinas con la salida de acero sólido de las
mismas, tiene un estándar de 1025 Kg/t; sin embargo, su
variabilidad en los resultados del mismo indica un proceso fuera
de control, debido a que los ingresos de los datos en los
sistemas de producción (Piso de Planta y Sicop) son
manuales.

Durante una pasantía realizada durante el mes de
Marzo"10 y donde se rehace el líquido a partir del
sólido se corroboran que los valores estándares son
alcanzables.