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

Estructura

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

Sala de Colada

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.

 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

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.

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.

Metodología

EVALUACION OPERATIVA EVALUACION ECONOMICA

Situación Actual

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.

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

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

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

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

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

Comportamiento operativo del horno basculante y los hornos de retención

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.

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

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

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

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

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

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

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.

(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

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.

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

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.

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

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.

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

Jornada de Trabajo. 3 turnos de 8h cada uno

Jornada de Trabajo. 3 turnos de 8h cada uno

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

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

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

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