Propuestas para mejorar operatividad secador CEMTEC PA-9001

Resumen

El presente trabajo de grado tuvo por propósito analizar las propiedades de los lifters (elevadores internos) del secador CEMTEC PA-9001, con la finalidad de establecer propuestas para mejorar la operatividad del mismo. Para ello se planteó el diagnóstico de la situación actual de la filosofía de mantenimiento, caracterización de fallas, análisis de los resultados de los ensayos de dureza, tracción y metalografía. Se tomaron muestras de los lifters de los secadores Kennedy Van Saunt y CEMTEC PA-

9001, y se determinó que los lifters del secador antiguo presenta propiedades de dureza y composición similares a los del secador nuevo; así mismo se determinó que el método de anclaje es lo que mayormente está incidiendo en la ocurrencia de fallas al igual que el espesor de los lifter actuales. Este trabajo presenta una herramienta gerencial para gestionar el mantenimiento en el Secador CEMTEC PA-900 y recopila información teórica, análisis y propuestas involucradas a los elementos estudiados.

Palabras Claves: 1) Operatividad. 2) Secador CEMTEC PA-9001. 3) Planta de Secado.

4). Mineral de Hierro 5) Lifter (Elevador Interno)

Introducción

Tradicionalmente, las organizaciones están en la búsqueda constante de la mejora de sus gestiones, dicha búsqueda ha sido el impulso del surgimiento de nuevos métodos, técnicas, herramientas y demás aspectos que a lo largo del tiempo han sido adoptados por diversas empresas debido a los resultados históricos evidenciados de su aplicación. Es así como la utilización de herramientas y análisis de la gerencia de mantenimiento, han tenido gran receptividad por las organizaciones para la mejora de sus gestiones, independientemente del ámbito en donde se apliquen.

En el presente proyecto se expone el estudio que permitió proponer mejoras en la operatividad del secador CEMTEC PA-9001 de la planta de secado de mineral de hierro de CVG FERROMINERA ORINOCO C.A. La realización de este trabajo representó un paso importante para la consecución de las actividades de mejoramiento que ha adelantado la empresa.

La investigación que se propuso en este proyecto consistió en analizar las causas del deterioro y minimización de la vida útil de los lifters (Elevadores Internos) del secador CEMTEC PA-9001, a fin de determinar la causa raíz de la problemática y proponer alternativas que mejoren la operatividad del equipo antes mencionado, ya que este forma parte importante del proceso productivo de la organización.

El estudio realizado se orientó al análisis de las fallas y generación de propuestas que mejoran la operatividad del equipo, que deben ser evaluadas por la organización para su posterior aplicación, por tanto, se limitó a la generación de una propuesta, por lo que la puesta en práctica de las mismas quede fuera de los alcances de esta investigación.

Con el desarrollo de esta temática de investigación, la Planta de Procesamiento de Mineral de Hierro de CVG FERROMINERA ORINOCO puede contar con una herramienta que permita a través de los resultados arrojados, la mejor práctica de

mantenimiento posible y la ejecución de acciones para garantizar el óptimo funcionamiento del equipo y la consecución en la línea de producción.

El presente proyecto presentó características de ser no experimental, evaluativo y aplicado, debido a que en primera instancia se requirió realizar un análisis evaluativo de la situación actual de las condiciones de operatividad y mantenimiento del SECADOR CEMTEC PA-9001, y se consideró aplicada debido a que permitió dar respuesta al planteamiento problemático, generando un conocimiento técnico a ser utilizado como herramienta de toma de decisiones y guía para la realización de trabajos.

El objetivo general de esta investigación consistió en proponer acciones para mejorar la operatividad del secador CEMTEC PA-9001 de la Planta de Secado de Mineral de Hierro de CVG FERROMINERA ORINOCO C.A.

El presente proyecto está conformado por los siguientes capítulos: Por el capítulo

1 en donde se realiza el planteamiento del problema y sus motivaciones. Seguidamente se presenta el capítulo 2 en el cual se desarrolla el marco teórico sobre las bases conceptuales que sustentan el presente estudio de investigación. En el capítulo 3 se presenta el marco metodológico en cual se describe el procedimiento de investigación, tipo de estudio así como la población y muestra del mismo. Seguidamente se expone el Capítulo 4 los resultados, seguida de conclusiones, recomendaciones y finalmente se presenta la Bibliografía consultada y apéndices.

CAPÍTULO 1

El problema

Las organizaciones son sistemas complejos e integrales que a su vez están conformados por recursos tanto humanos como una variedad de recursos físicos coordinados para la obtención de una finalidad establecida. De este modo, las organizaciones se diferencian de los sistemas naturales en que las primeras son sistemas culturales creados, con todas las implicaciones que esto conlleva.

Tradicionalmente, las organizaciones están en la búsqueda constante de la mejora de sus gestiones, dicha búsqueda ha sido el impulso del surgimiento de nuevos métodos, técnicas, herramientas y demás aspectos que a lo largo del tiempo han sido adoptados por diversas empresas debido a los resultados históricos evidenciados de su aplicación. Es así como la optimización de los procesos productivos, a través de adopción de herramientas definidas de la Gerencia de Mantenimiento, han tenido gran receptividad por las organizaciones para la mejora de sus gestiones.

Actualmente, se conoce por gerencia de mantenimiento, el conjunto de acciones necesarias para conservar un activo o equipo de acuerdo a las especificaciones de diseño que puedan repercutir en los resultados de la organización. Esta gestión adopta la característica del equipo o proceso productivo en donde esta aplicada.

Ahora, CVG FERROMINERA ORINOCO es una empresa del estado Venezolano, creada para la extracción, transporte, preparación, y comercialización del mineral de hierro, ya sea dentro o fuera del país. El mineral de hierro es obtenido tanto del cerro San Isidro, como del cerro Altamira (Ciudad Piar), y es transportado por vía férrea a la zona de Procesamiento de Mineral de Hierro (P.M.H.). Para garantizar la preparación y venta de mineral de hierro, la empresa cuenta con una Planta de Procesamiento de Mineral, la cual está dividida en dos grandes líneas que son, la Línea de Producción y la Línea de Transferencia y Despacho.

En la Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro, se encuentra la Unidad de Mantenimiento, la cual se encarga del mantenimiento de los sistemas motrices de los equipos productivos de las dos líneas, como trituradores, cernidores, secadores, cintas transportadoras, entre otras.

Es conocido que CVG FERROMINERA ORINOCO en el área de mantenimiento posee la certificación de calidad ISO 9001:2000, lo cual supone la aplicación de actividades de mantenimiento preventivo a todas sus instalaciones y equipos, de acuerdo a lo estipulado en los manuales de procedimientos y planes de mantenimiento existentes. En función a la adecuación de los procesos certificados y no certificados a lo establecido por las normas ISO, la empresa ha determinado la aplicación de estudios e investigaciones de mantenimiento que permitan aplicar actividades oportunas, dejando historiales de fallas y garantizando la operatividad de los equipos y sistemas.

La responsabilidad de gestionar el mantenimiento de los sistemas motrices de los equipos productivos de las dos líneas, como trituradores, cernidores, secadores, cintas transportadoras, recae en la Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro, la cual debe coordinar las acciones predictivas, preventivas y correctivas necesarias para garantizar la máxima disponibilidad, asegurando y restableciendo su funcionamiento de acuerdo con los parámetros de calidad de servicio establecidos por la empresa.

Ahora bien, la Planta de Procesamiento de Mineral, en su línea de producción, dispone en la estación de secado, de dos hornos secadores o secadores rotativos que se encargan de reducir la humedad del mineral proveniente de la estación de Cernido Natural, con la finalidad de facilitar la separación de las partículas finas adheridas al mineral grueso al momento del cernido (estación de cernido seco).

La Unidad de Mantenimiento ha detectado el desgaste de los lifters en el secador, los cuales son unos elementos de acero encargados de transportar el mineral de hierro en dirección axial del secador, situación que se ha tornado problemática debido a que en la actualidad se han tenido que invertir cantidades considerables de horas hombres para la realización de mantenimiento correctivo necesario para garantizar la operatividad de dicho secador y así la continuidad en el proceso productivo de la empresa.

Anteriormente la Planta contaba con secadores Kennedy Van Saun, los cuales tenían una vida útil de 15 años, estos fueron reemplazados en el año 2005, luego de 33 años de servicio, en los cuales fue necesario realizar intervenciones de mantenimiento programado de manera anual, en las que se aprovechaba para realizar cambios en los lifters que los requirieran.

Ahora bien, en la actualidad, el Secador CEMTEC PA-9001, el cual sustituyó al Kennedy Van Saun se encuentra sometido a un exigente proceso continuo de trabajo de 24 horas en ambiente agresivo de corrosión y altas temperaturas. Es considerado uno de los equipos principales, ya que el secado implica una función importante, la cual es separar el mineral fino del grueso. El secador ha venido presentando serias fallas en su sistema, las cuales derivan del deterioro de los lifters, los que a corto plazo presentan rotura generalizada, provocando de esta manera la parada del equipo.

El personal que labora en la Unidad de Mantenimiento ha detectado que una vez que ocurre el deterioro en la sujeción de los lifters, a corto plazo provoca el desprendimiento en serie de los demás, debido a que los mismos están dispuestos sobre láminas de acero unidas, las que al ser aflojadas por uno de sus extremos, comienzan a levantarse por efectos del peso del material y el movimiento rotatorio de la maquinaria.

En función a lo anterior, el propósito de este trabajo es dar respuesta al siguiente planteamiento: En la Planta de Procesamiento de Mineral de Hierro de CVG

FERROMINERA ORINOCO no se ha realizado algún trabajo de investigación que permita la presentación de propuestas de mejoras de la operatividad del Secador CEMTEC PA 9001, que dé respuesta a la problemática de la ocurrencia de fallas, y que permita garantizar el proceso productivo de la organización, lo cual está incidiendo en primera instancia en la intervención por mantenimiento del equipo con frecuencia elevada, en la pérdida de horas hombres para la aplicación de mantenimiento correctivo, y en la parada del proceso productivo de la empresa por la aplicación de estas actividades. Por lo tanto, se hace necesario realizar un estudio que permita proponer acciones que permitan mejorar la operatividad del secador CEMTEC PA-9001 de la Planta de Secado de Mineral de Hierro de CVG FERROMINERA ORINOCO C.A.

Este trabajo es de suma importancia ya que dará respuesta al planteamiento problemático realizado, cumpliendo así con lo estipulado en la ISO y en los manuales de procedimiento de los mantenimientos, dejando una herramienta gerencial de mantenimiento que evidencie la aplicación de actividades de mantenimiento preventivo y correctivo al secador en estudio; al mismo tiempo la investigación poseerá carácter innovador, ya que por vez primera en la organización se estudiará y se presentaran propuestas para gerenciar el mantenimiento del Secador CEMTEC PA-9001, el cual servirá de guía o base para cualquier organización, independientemente de la naturaleza de su proceso productivo o de servicios.

El trabajo a realizar será desarrollado en CVG FERROMINERA ORINOCO C.A, específicamente en la Planta de Procesamiento de Mineral de Hierro, debido a que es el responsable de las actividades de mantenimiento a realizar en los equipos y sistemas de la misma, por lo que la información necesaria se encuentra totalmente disponible. Para efectos del presente trabajo, en función a la propuesta de acciones para mejorar la operatividad del Secador CEMTEC PA-9001, se utilizará por muestra tanto el equipo anteriormente instalado, es decir el secador Kennedy Van Saun, como el actualmente utilizado, debido a que se requieren realizar análisis comparativos entre los mismos.

Es importante destacar que este trabajo presentará una serie de propuestas que permitirán mejorar la operatividad del secador en estudio, las cuales deben ser evaluadas y revisadas por los entes responsables y competentes de la organización, razón por la cual la aplicabilidad o puesta en práctica de las mismas queda fuera de los alcances de la temática planteada.

Para el desarrollo de este estudio se utilizarán como herramientas principales el análisis FODA, el análisis de fallas, cuestionarios de diagnóstico diseñados por el autor, y demás herramientas de la gerencia de mantenimiento como el diagrama de Ishikawa, no se utilizó diagrama de pareto debido a la ausencia de un historial de falla bien documentado.

El estudio presenta características de ser no experimental, evaluativo y aplicado, debido a que en primera instancia se requiere realizar un análisis evaluativo de la situación actual de las gestiones de mantenimiento, mediante la realización de una matriz FODA y la aplicación de instrumentos como un cuestionario diagnóstico que permita cuantificar las opiniones del personal en este sentido; y se considera aplicada debida a que permitirá dar respuesta al planteamiento problemático, generando un conocimiento técnico a ser utilizado como herramienta de toma de decisiones y guía para la realización de trabajos.

1. OBJETIVOS DEL TRABAJO

Con el desarrollo del presente estudio se propuso lograr los siguientes objetivos.

1.1 OBJETIVO GENERAL

Proponer acciones para mejorar la operatividad del secador CEMTEC PA-9001 de la Planta de Secado de Mineral de Hierro de CVG FERROMINERA ORINOCO C.A.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1.2.1 Analizar las referencias bibliográficas, documentación teórica y técnica referida a la gerencia de mantenimiento y sistemas y equipos de la Planta de Secado de Mineral de Hierro de CVG FERROMINERA ORINOCO C.A

1.2.2 Diagnosticar la situación actual de la gestión de mantenimiento realizada en el secador CEMTEC PA-9001.

1.2.3 Caracterizar las fallas de los lifters del Secador CEMTEC PA-9001.

1.2.4 Evaluar las propiedades mecánicas y químicas de los lifters de los secadores mediante ensayos de dureza y tracción.

1.2.5 Analizar los resultados obtenidos de los ensayos de dureza y tracción realizados a los lifters de los secadores.

1.2.6 Diseñar manuales de mantenimiento y formularios para dejar evidencia de las actividades y gestión de mantenimiento realizadas en el Secador CEMTEC PA-9001.

1.2.7 Proponer alternativas de fabricación de los lifters tomando en cuenta las características técnicas del material, perfil geométrico y metodología de anclaje.

CAPÍTULO 2

Marco teórico

En el presente capítulo se realiza una revisión de literatura en que se apoya la investigación, así como también se presentan las bases teóricas fundamentales de este trabajo.

1 REVISIÓN DE LA LITERATURA.

MARTÍNEZ Y MORALES (2001)(1), desarrolló un trabajo de investigación titulado: Estudio de los Factores que afectan la Calidad del Mineral de Hierro Grueso durante su procesamiento en C.V.G. FERROMINERA ORINOCO C.A, en donde concluyó "el material grueso debe ser mejor secado para separar más aún el fino adherido al grueso, el mismo debe ser homogeneizado, debe ser pasado por una trituración cuaternaria, y debe tener un porcentaje mínimo de degradación" (p. 79)

DURAN (2005)(2), en su trabajo de investigación titulado: "Manual de Mantenimiento Programado para El Secador de Mineral de Hierro PA-9001" perteneciente a la Planta de Secado de la Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro de la empresa C.V.G Ferrominera Orinoco C.A, elaboró los siguientes documentos técnicos: descripción general de los equipos del secador, codificación de los objetos de mantenimiento, registro o ficha técnica de los equipos del secador, instrucciones técnicas de mantenimiento, procedimiento de ejecución de cada una de las instrucciones técnicas.

HERNÁNDEZ (2006)(3), desarrolló un trabajo de investigación en donde analizó la gestión de mantenimiento predictivo del secador CEMTEC PA-9001 de FERROMINERA ORINOCO C.A, en donde concluyó que deben utilizarse una serie de formularios y prácticas de trabajo para garantizar la existencia de elementos requeridos en almacén a la hora de realizar algún tipo de mantenimiento.

2 BASES TEÓRICAS

2.1 ORGANIZACIÓN

La organización es una unidad social coordinada, consciente, compuesta por dos personas o más, que funciona con relativa constancia a efecto de alcanzar una meta o una serie de metas comunes, en este sentido LÓPEZ (2001), la define como

"Una estructura de las relaciones que deben existir entre las funciones, niveles y actividades de los elementos materiales y humanos de un organismo social, con el fin de lograr su máxima eficiencia dentro de los planes y objetivos señalados"(4)

Se trata de determinar qué recurso y actividades se requieren para alcanzar los objetivos de la organización. Luego se debe de diseñar la forma de combinarla en grupo operativo, es decir, crear la estructura departamental de la empresa. De la estructura establecida es necesaria la asignación de responsabilidades y la autoridad formal asignada a cada puesto. El resultado a que se llegue con esta función es el establecimiento de una estructura organizativa.

2.1.1 Propósitos de la Organización

Los propósitos de la organización normalmente van orientados al logro de los objetivos de la misma, mediante la interacción de todos los recursos existentes, bien sea humanos, económicos y de infraestructura, en este sentido, CHIAVENATO (2001), establece que:

"Los propósitos de la organización van orientados a: permitir el logro de los objetivos primordiales de la empresa, lo más eficientemente posible y con un mínimo esfuerzo, eliminar duplicidad de trabajo, establecer canales de comunicación, y representar la estructura oficial de la empresa" (5).

De lo anterior, se puede comentar que las premisas más importantes en cualquier organización, independientemente de la naturaleza de sus productos o servicios, persiguen un fin común, el cual es el logro de sus objetivos y metas, a través de la mejor utilización de los recursos disponibles.

2.2 MODELO DE GESTIÓN

El término modelo proviene del concepto italiano de modello. La palabra puede utilizarse en distintos ámbitos y con diversos significados. Ahora, la gestión, por su parte, proviene del latín gesio, y hace referencia a la acción y al efecto de gestionar o de administrar. Se trata, por tanto, de la concreción de diligencias conducentes al logro de un negocio o de un deseo cualquiera. La noción implica además acciones para gobernar, dirigir, ordenar, disponer u organizar.

Por lo anterior, CHIAVENATO (2001) define el modelo de gestión como "un esquema o marco de referencia para la administración de una entidad" (6).

De esta forma la gestión supone un conjunto de trámites que se llevan a cabo para resolver un asunto, concretar un proyecto o administrar una empresa u organización.

2.3 MODELO GERENCIAL DE MANTENIMIENTO

El modelo de gestión de mantenimiento contiene una metodología y conjunto de herramientas que enfocan el uso de los recursos de las organizaciones asociados con la gente, procesos y tecnologías para maximizar el rendimiento de los activos.

Para SUAREZ (2003), un modelo de mantenimiento se entiende como el "marco referencial para la transformación de gestión de mantenimiento con un enfoque sistemático e incluyente" (7)

Cabe resaltar que este modelo debe estar orientado a soportar la optimización del uso de los activos considerando entre otros, los factores de rentabilidad, seguridad, confiabilidad y calidad como claves determinantes

2.4 MANTENIMIENTO

El mantenimiento es la acción eficaz para mejorar aspectos operativos relevantes de un establecimiento tales como funcionalidad, seguridad, productividad, confort, imagen corporativa, salubridad e higiene. Otorga la posibilidad de racionalizar costos de operación.

Según GRATERÓN (2000), "es el conjunto de acciones oportunas, continuas y permanentes dirigidas a prever y asegurar el funcionamiento normal, la eficiencia y la buena apariencia de sistemas, equipos y accesorios" (8).

El hacer mantenimiento con un concepto actual no implica reparar equipo roto tan pronto como se pueda sino mantener el equipo en operación a los niveles especificados. En consecuencia, buen mantenimiento no consiste en realizar el trabajo equivocado en la forma más eficiente; su primera prioridad es prevenir fallas y, de este modo reducir los riesgos de paradas imprevistas.

El mantenimiento no empieza cuando los equipos e instalaciones son recibidos y montados, sino en la etapa inicial de todo proyecto y continúa cuando se formaliza la compra de aquéllos y su montaje correspondiente. El propósito del mantenimiento es el medio que tiene toda empresa para conservar operable con el debido grado de eficiencia y eficacia su activo fijo. Engloba al conjunto de actividades necesarias para: mantener una instalación o equipo en funcionamiento y restablecer el funcionamiento del equipo en condiciones predeterminadas.

El mantenimiento incide, por lo tanto, en la cantidad y calidad de la producción. En efecto, la cantidad de producción a un nivel de calidad dado está determinada por la

capacidad instalada de producción y por su disponibilidad, entendiéndose por tal al cociente del tiempo efectivo de producción entre la suma de éste y el tiempo de parada por mantenimiento.

2.4.1 Mantenimiento Preventivo

El mantenimiento preventivo consiste en la inspección periódica del equipo o sistema, en el ajuste o sustitución de piezas, incluso, cuando éstas no muestren signos de descompostura. El propósito es evitar que las fallas aumenten y así alargar la vida de la maquinaria, de herramientas e instalaciones, con el fin de que puedan operar de manera normal y sin interrupciones el mayor tiempo posible. Un adecuado mantenimiento preventivo evitará que los costos de producción se eleven.

Según GRATERÓN (2000), "el mantenimiento preventivo implica realizar inspecciones y servicios rutinarios para mantener las instalaciones en buen estado" (9). Estas actividades pretenden crear un sistema que detecte fallos potenciales y haga cambios o reparaciones que eviten los fallos. También implica diseñar sistemas técnicos y humanos que mantengan funcionando dentro de un nivel de tolerancia al proceso productivo. El énfasis del mantenimiento preventivo estriba en el entendimiento

del proceso y la posibilidad de trabajar sin interrupción. La naturaleza aleatoria de los fallos los hace impredecibles, de modo que se hace necesario recurrir a las técnicas estadísticas para diseñar las estrategias que permitan combatirlos.

Es de suma importancia en cualquier empresa o industria debido a que con él se puede conseguir que los equipos trabajen en perfectas condiciones, con menos paradas inesperadas y menos tiempo de pérdida contribuyendo así a la mejor calidad del material producido así como también alargar el tiempo de vida útil de los equipos y dispositivos de maniobras.

Básicamente consiste en programar revisiones de los equipos, apoyándose en el conocimiento de la máquina en base a la experiencia y los históricos obtenidos de las

mismas. Se confecciona un plan de mantenimiento para cada máquina, donde se realizaran las acciones necesarias; engrasan, cambian correas, desmontaje, limpieza.

2.4.2 Mantenimiento Correctivo

El Mantenimiento Correctivo es el conjunto de actividades para reparar ó reemplazar los componentes de los activos que estaba prevista su falla o tenían problemas de funcionamiento. Este puede ser programado o no programado si resulta de una falla funcional. Las actividades de Mantenimiento Correctivo pueden ser identificadas como programadas como resultado de la aplicación de técnicas de mantenimiento predictivo (detección de falla / monitoreo de condición) o mantenimiento preventivo (reducción de falla).

El Mantenimiento Correctivo según GRATERÓN (2000) (10), debe utilizarse solamente como estrategia cuando el costo de la reparación/reemplazo no es significativo comparado con las otras estrategias de mantenimiento del activo y el tiempo de reparación no es importante. El mantenimiento correctivo no programado se aplica normalmente a los activos de baja criticidad. Cuando aplicamos una estrategia de Mantenimiento Correctivo no programado, la actividad (reparación ó reemplazo) ocurre solamente cuando el deterioro en la condición de los activos causa una falla operacional. En este tipo de mantenimiento reactivo se asume que la falla es igualmente probable de ocurrir en cualquier parte o componente del activo.

Cuando éste es el único tipo de mantenimiento que se realiza, habrá un alto porcentaje de actividades de mantenimiento no planificadas alta reposición de partes en el inventario e ineficiente uso de los recursos de mantenimiento. Un programa de mantenimiento reactivo (Mantenimiento Correctivo No programado) ignora las muchas oportunidades de mejorar la confiabilidad del activo. El mantenimiento reactivo puede ser utilizado solamente con eficacia cuando se realiza como decisión consciente basada en los resultados de un Análisis de modo de fallas, efectos y criticidad FMECA. Este análisis debería concluir que el riesgo es mínimo y el costo por falla es bajo cuando se compara con el costo del mantenimiento requerido para mitigar ó predecir ese riesgo.

2.4.3 Mantenimiento Predictivo

El mantenimiento predictivo es el conjunto de actividades para el monitoreo de condiciones y actividades de inspección realizadas para detectar las fallas o defectos cuya eliminación o reducción puede ser programada como mantenimiento correctivo. GRATERÓN (2000), establece que la finalidad del monitoreo de condiciones es "determinar la condición del activo y poder desarrollar una tendencia con la cual pronosticar el comportamiento futuro del activo" (11). Los datos del monitoreo se recogen y se analizan para determinar la condición del activo.

Basándose en este análisis, las actividades del mantenimiento correctivo se pueden programar lo más ajustado posible a las necesidades del negocio. Para propósitos de tendencias, se requiere un mínimo de tres puntos (los períodos específicos y las localizaciones de inspección) antes de que ocurra la falla. Dos puntos de referencia establecen la tendencia y el tercer punto de referencia aporta la confirmación. El monitoreo de condiciones y actividades de inspección se deben aplicar a los activos en todos los niveles de criticidad cuando sea práctico y económico.

2.5 INDICADORES DE MANTENIMIENTO

En el contexto actual, el mantenimiento no se puede limitar sólo a la simple disminución de las fallos a partir de acciones de mantenimiento seleccionadas en función de un registro histórico de fallos, este concepto ya no tiene vigencia, por lo cual, el rol del mantenimiento dentro de este nuevo contexto se puede describir de la siguiente forma: preservar la función de los equipos, a partir de la aplicación de estrategias efectivas de mantenimiento, inspección y control de inventarios, que permitan minimizar los riesgos que generan los distintos modos de fallos dentro del contexto operacional y ayuden a maximizar la rentabilidad del negocio.

La función de mantenimiento busca en términos generales: 1 Garantizar valores aceptables de riesgo, reduciendo la probabilidad de presencia de fallos – confiabilidad, y/o minimizando las consecuencias de las fallos, 2 Recuperar la operabilidad del sistema, una vez que se ha producido el fallo (mantenibilidad), 3 Incrementar la continuidad operacional (disponibilidad) de los activos.

Así se van identificando estrategias efectivas de mantenimiento que permitan, reducir/eliminar los factores que provocan los eventos de fallo en el contexto operacional (actividades tales como: sustitución, reparación, restauración, renovación.) Para la función Mantenimiento, esto significa una constante búsqueda de nuevas y novedosas formas de incrementar la confiabilidad, disponibilidad y vida útil de plantas y equipos industriales, siempre a través de un control efectivo de costos. El hecho de planificar y programar los trabajos de Mantenimiento a grandes volúmenes de equipos e instalaciones ha visto en la automatización una oportunidad de constantes mejoras, y la posibilidad de plasmar procedimientos cada día más complejos e interdependientes.

2.6 ANÁLISIS FODA

El FODA se representa a través de una matriz de doble entrada, llamada matriz FODA, en la que el nivel horizontal se analizan los factores positivos y los negativos. El análisis FODA, según CHIAVENATO (2001) "es una herramienta de análisis estratégico, que permite analizar elementos internos o externos de programas y proyectos" (12)

En la lectura vertical se analizan los factores internos y por tanto controlables del programa o proyecto y los factores externos, considerados no controlables. Las Fortalezas son todos aquellos elementos internos y positivos que diferencian al programa o proyecto de otros de igual clase. Las Oportunidades son aquellas situaciones externas, positivas, que se generan en el entorno y que una vez identificadas pueden ser aprovechadas. Las Debilidades son problemas internos, que una vez identificados y desarrollando una adecuada estrategia, pueden y deben eliminarse. Las Amenazas son situaciones negativas, externas al programa o proyecto, que pueden atentar contra éste, por lo que llegado al caso, puede ser necesario diseñar una estrategia adecuada para poder sortearla.

2.7 DIAGRAMA CAUSA EFECTO

Construido con la apariencia de una espina de pescado, esta herramienta fue aplicada por primera vez en 1953, en el Japón, por el profesor de la Universidad de Tokio, Kaoru Ishikawa, para sintetizar las opiniones de los ingenieros de una fábrica, cuando discutían problemas de calidad.

Según CHIAVENATO (2001), el Diagrama de causa y efecto (o espina de pescado) "es una técnica gráfica ampliamente utilizada, que permite apreciar con claridad las relaciones entre un tema o problema y las posibles causas que pueden estar contribuyendo para que él ocurra" (13)

Se usa para: visualizar en equipo, las causas principales y secundarias de un problema; ampliar la visión de las posibles causas de un problema enriqueciendo su análisis y la identificación de soluciones; analizar procesos en búsqueda de mejoras; modificar procedimientos, métodos, costumbres, actitudes o hábitos, con soluciones – muchas veces – sencillas y baratas; educar sobre la comprensión de un problema.

2.8 EL SECADO

El término secado implica la transferencia de un líquido procedente de un sólido húmedo a una fase gaseosa no saturada, es decir la eliminación de humedad por

evaporación de sólidos. Así lo corrobora KNEULE (1976) cuando señala "el termino secado para los procesos térmicos, como la operación de eliminación de sustancias volátiles (humedad) por calentamiento de un sólido"(14). Como se ha indicado, en la mayoría de los casos la principal sustancia volátil es el agua y es entonces la parte acuosa que se retiene con el concepto de humedad.

2.8.1 Secado de Sólidos

El secado es habitualmente la etapa final de una serie de operaciones y, con frecuencia, el producto que se extrae de un secador pasa a ser comercializado. Para. KNEULE (1976) "Los sólidos que se secan pueden tener formas diferentes (escamas, gránulos, cristales, polvos, tablas o láminas continuas) y poseer propiedades muy diferentes"(15).

El líquido que ha de vaporizarse puede aumentar sobre la superficie del sólido, como el secado de cristales salinos, en el interior del sólido, como en el caso de eliminación de una lámina de un polímero, o parte en el exterior y parte en el interior. La alimentación de algunos secadores es un líquido en el que está suspendido el sólido en forma de partículas o en disolución. El producto que se seca puede soportar temperaturas elevadas o bien requiere un tratamiento suave a temperaturas bajas o moderadas. Esto da lugar a que en el mercado exista un gran número de tipos de secadores.

2.8.2 Equipos para Secado

Para KNEULE (1976) "El equipo que se utiliza para el secado se puede clasificar de acuerdo con el tipo de equipo y por la naturaleza del proceso de secado"(15). Las dos clasificaciones más útiles se basan en: método de transmisión de calor: revela las diferencias en el diseño y el funcionamiento del secador. Y métodos que caracterizan el manejo y las propiedades físicas del material mojado: es el más útil para seleccionar entre un grupo de secadores que se someten a una consideración preliminar en relación con un problema de secado específico.

2.8.3 Secadores Rotatorios

Para KNEULE (1976) "Son cilindros huecos que giran sobre su eje, por lo general con una ligera inclinación hacia la salida" (16). Los sólidos granulares húmedos se alimentan por la parte superior y se mueven por el cilindro a medida que este gira. El calentamiento se lleva a cabo por contacto directo con gases calientes con flujo de contracorriente. En algunos casos, el calentamiento es por contacto indirecto a través de la pared calentada del cilindro. Las partículas granulares se mueven hacia

delante con lentitud y a contracorriente con los gases calientes.

Los secadores rotatorios, son los secadores más utilizados en la industria, esto se debe principalmente a que muchos materiales pueden ser secados a través de ellos. Estos requieren de poca labor por parte de sus operadores y si se mantienen de manera apropiada, esencialmente con una buena lubricación, pueden operar continuamente bajo control automático por largos períodos de tiempo y con supervisión ocasional.

Un secador rotatorio operado bajo presión atmosférica consiste de una carcasa cilíndrica que gira sobre cojinetes apropiados y, por lo común tiene una leve inclinación hacia la salida en relación con la horizontal. La longitud de la carcasa cilíndrica varía entre cuatro y diez veces su diámetro. El diámetro se encuentra entre 30 cm hasta más de 3 m.

Los sólidos húmedos que se introducen por un extremo del cilindro se desplazan a lo largo de él, debido a la rotación, el efecto de la carga y la pendiente del cilindro. Los gases que circulan por el cilindro pueden reducir o aumentar la velocidad de movimiento de los sólidos, según que la circulación del gas sea en contracorriente o siga una corriente paralela con la circulación de los sólidos.

Los secadores rotatorios se clasifican como directos, indirectos-directos, indirectos y tipos especiales. Estos nombres se refieren a los métodos de transmisión de calor, de esta manera lo explica KNEULE (1976) señalando que:

"Los secadores rotatorios son directos cuando el calor se aplica o se elimina de los sólidos por intercambio directos entre éstos y el gas circulante, e indirecto cuando el medio de calentamiento no tiene contacto con los sólidos y se separa de

ellos por medio de un tubo o una pared metálica"(17)

Figura 1. Secador de aire caliente. Fuente: Hardinge Co, (2000)

2.9 ELEVADORES INTERNOS (LIFTERS)

Son 14 hileras radiales en la zona de alimentación construidas en acero resistente a la abrasión 13CrMo4 y 14 hileras radiales a lo largo de la sección transversal del tambor en acero 13CrMo45 con dureza 400 BHN, encargadas de transportar el mineral de hierro en dirección axial del tubo. La zona entre los Lifters esta protegida con planchas antidesgaste de acero 13CrMo4.

Figura 2. Lifters. Fuente: Fotografía Tomada por el Autor, (2009)

2.10 ACEROS MA RCA HARDOX

En la mayoría de los casos de desgaste, un material con mayor dureza tendrá una mayor vida útil. Obtener una mayor dureza no es difícil. En los aceros, el camino histórico para obtener una elevada dureza ha sido incrementando el contenido de componentes aleantes, especialmente el carbono y el cromo. Las desventajas de este procedimiento es que el material se agrietaba y rompía con facilidad y además trabajar con este tipo de aceros en el taller era muy complicado.

En las chapas de acero marca HARDOX, la mayor dureza es alcanzada a través de tratamientos térmicos extremadamente eficientes. De esta forma los contenidos en componentes aleantes pueden ser mantenidos muy bajos y la dureza puede ser combinada con otros beneficios.

Debido a que la placa antidesgaste marca HARDOX puede obtenerse en cuatro niveles de dureza – HARDOX 400, HARDOX 450, HARDOX 500, HARDOX 550, HARDOX 600 y HARDOX HiTuf, siempre encontrará una calidad de acero HARDOX adaptada a sus necesidades específicas.

HARDOX 400 es una placa resistente al desgaste de uso general. Gracias a su alta tenacidad, y buena conformabilidad y soldabilidad, en ciertas aplicaciones también puede usarse para soportar carga.

HARDOX 450 es una calidad de acero resistente al desgaste con una dureza de

450 HBW. Un aspecto excepcional es su combinación de tenacidad y dureza, que no afectan negativamente a la peculiar facilidad de trabajo del HARDOX en el taller.

HARDOX 500 es una placa resistente a la abrasión, conformable y soldable, que se usa en aplicaciones que exigen una alta resistencia al desgaste.

HARDOX 600 Una auténtica placa antiabrasión, dotada de una resistencia al desgaste extremadamente elevada.

HARDOX HiTuf está destinado para uso en piezas sometidas a intenso desgaste, con altas exigencias de resistencia al agrietamiento. Como aplicaciones típicas de este acero pueden citarse cizallas pesadas para derribos y filos de corte.

2.11 DUREZA ROCKWELL

El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales.

Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros.

2.11.1 Escalas de dureza Rockwell

A continuación se presenta una tabla, en donde se visualiza las escalas de dureza Rockwell:

Tabla 1. Escala de Dureza Rockwell

Fuente: Wikipedia, modificado por el autor (2009)

2.12 ENSAYO DE TRACCIÓN

El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada realizada con dicho material a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas.

En el ensayo se mide la deformación (alargamiento) de la probeta entre dos puntos fijos de la misma a medida que se incrementa la carga aplicada, y se representa gráficamente en función de la tensión (carga aplicada dividida por la sección de la probeta).

2.13 ENSAYO DE METALOGRAFÍA

Un ensayo de metalografía se realiza con el fin de obtener toda la información que es posible encontrar en la estructura de los diferentes materiales. Este ensayo se realiza con la ayuda de un microscopio en donde se observa la estructura de ciertas muestras, que nos permitirán concluir que tipo de aleación se tiene, contenido de carbono (una aproximación) y tamaño de grano. Una vez se logra esto la muestra se podrá relacionar con las propiedades físicas y mecánicas que se desean.