Diagnóstico operativo al área envarillado de ánodos, varillas y refractarios de CVG Venalum

RESUMEN

En el siguiente trabajo se realizó un Diagnóstico Operativo en los Departamentos de Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios de CVG VENALUM. Consistió en realizar un análisis de las variables más relevantes que afectan estos departamentos, las cuales están generando: Disminución de su productividad, paradas en las plantas, ausentismo del personal, fallas en los equipos productivos, fallas en el sistema aéreo de producción del área de Envarillado y todas aquellas causas que conlleven inconvenientes para la normal ejecución de las actividades operativas de estas áreas. Para ello, se realizó un análisis general a las estaciones de trabajo, a sus equipos principales del proceso productivo y a los registros existentes en los departamentos. Se aplicó para el desarrollo de la investigación las metodologías de tipo explicativa, evaluativa de campo. Los resultados obtenidos, reflejan que la principal causa que genera la poca producción en Envarillado y Varillas y Refractarios, es el mal estado de sus equipos. Fue necesaria la realización de este estudio, para poder determinar las causas que más afectan estas zonas y brindar soluciones para su pronta mejora. Ambas plantas son de gran importancia para CVG VENALUM y el buen funcionamiento de cada una garantiza una empresa exitosa, con productos bien elaborados.

Palabras claves: Diagnóstico operativo, productividad, actividades operativas, equipos.

IINTRODUCCIÓN

La industria CVG VENALUM, ubicada en la zona industrial Matanzas en Ciudad Guayana, es una empresa productora de aluminio primario, cuyo objetivo principal es producir y comercializar aluminio de forma productiva, rentable y sustentable para generar bienestar y compromiso social en las comunidades.CVG VENALUM cuenta con una capacidad instalada de 905 celdas de reducción electrolíticas, las cuales son capaces de producir 430.000 toneladas de aluminio al año, aproximadamente. Sin embargo, actualmente la empresa se encuentra a menos del 30% de su capacidad.

En las celdas del área de Reducción, es donde se lleva a cabo el proceso de separación del oxígeno a la alúmina, mediante una reacción química, para dar como resultado al aluminio líquido, el cual estando inmerso en un baño electrolítico bajo los efectos de una corriente eléctrica directa suministrada por una fuente externa, la cual circula desde un ánodo (polo positivo) hacia un cátodo (polo negativo). El Oxígeno se combina con el Carbono contenido en el ánodo y forma gas carbónico este se libera, mientras que el aluminio se precipita y se deposita en el cátodo en estado líquido.

Para que este proceso productivo se lleve a cabo, es necesaria la presencia de un ánodo y un cátodo. El ánodo envarillado que será utilizado en la reducción electrolítica, es producido en la planta de Carbón de CVG VENALUM en el área Envarillado de Ánodos, dicha área la integran dos líneas de producción (Línea I y Línea II) pasando por varios procesos: Descarga y Carga de Cabos y Ánodos Envarillados, respectivamente, la Rompedora de Cabo, Rompe Colada, Selección Visual de Varillas, Incorporación y Desincorporación de Varillas, Estación Grafitadora, Estación Cámara de Secado, las Mesas de Colada, Hornos de Inducción, Estación de Limpieza de Ánodos y finalmente la Estación del Rociado, donde luego son enviados a las celdas del área de Reducción Electrolítica.

El área de Varillas y Refractarios cumple con la función de reparar las varillas desincorporadas en el proceso de Envarillado y las dañadas durante el proceso de reducción Electrolítica. Esta planta suministra las varillas reparadas y en buen estado al área de Envarillado de Ánodos, para llevar a cabo el proceso de envarillado.

En toda empresa es necesario y significativo realizar diagnósticos en sus operaciones, para poder detectar, estudiar y analizar las situaciones o problemáticas existentes, con la finalidad de que conlleve a un plan de acción que permita brindar soluciones a los problemas diagnosticados en el proceso productivo.

Es conveniente evaluar los procesos productivos que se llevan a cabo dentro de la empresa CVG VENALUM y es precisamente lo que se quiere con este trabajo: Realizar un diagnóstico operativo a las áreas de Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios, que permita implementar mejoras y aumentar los índices de productividad y calidad. Dicho diagnóstico presenta los resultados de las problemáticas actuales existentes en el proceso productivo de envarillado de ánodos y el rechazo de ánodos envarillados en las celdas de reducción, debido a que algunos no cumplen con los requisitos establecidos por los complejos de celdas de Reducción Electrolítica.

El trabajo está dividido en 5 capítulos, los cuales están comprendidos de la siguiente manera:

Capítulo I: Se expone la situación actual que conlleva al diagnóstico operativo de las áreas de Envarillado de ánodos y Varillas y Refractarios, los objetivos que se desean alcanzar, el alcance del proyecto, delimitación, justificación y limitaciones del informe.

Capítulo II: Se detalla aspectos referidos al marco histórico, descripción y marco organizacional de la empresa, descripción del proceso, del área de pasantía y se exponen las bases teóricas necesarias para la consecución de los objetivos del estudio.

Capítulo III: Se presenta el diseño metodológico seguido para la realización del informe.

Capítulo IV: Se describe la situación actual presentada en las áreas de Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios.

Capítulo V: Se exponen y analizan los resultados obtenidos del diagnóstico operativo a las áreas de estudio, donde se determinó las principales fallas e inconvenientes presentados en el proceso productivo.

Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones, bibliografía, apéndices y anexos.

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del Problema La empresa Venezolana CVG Venalum es una industria adscrita a la Corporación Venezolana de Guayana (CVG) y al Ministerio del Poder Popular de Industrias. Está ubicada en Ciudad Guayana, en el Sector Industrial Matanzas. Es la empresa productora de aluminio primario más importante que posee Venezuela y es una de las industrias que genera mayores riquezas y bienestar en la región y al país. Esta se encarga de producir, transformar, transportar y comercializar lingotes y cilindros de aluminio.

Dentro de su estructura Organizacional CVG VENALUM cuenta con los Departamentos Envarillado de Ánodos, adscrito a la Superintendencia de Envarillado y el Departamento de Varillas y Refractarios, adscrito a la Superintendencia Servicios a Carbón.

El Departamento Envarillado de Ánodos, tiene como función principal; asegurar la producción de ánodos envarillados. Para ello el departamento trabaja conjuntamente con el Departamento de Recuperación de Baño Electrolítico, de donde provienen los cabos limpios. Así mismo el Departamento Envarillado de Ánodos, trabaja de la mano con el Departamento Hornos de Cocción, el cual se encarga de suministrar los ánodos cocidos, los cuales serán utilizados en el proceso de envarillado y a su vez con el Departamento de Varillas y Refractarios, el cual tiene como finalidad acondicionar y reparar las varillas que han sido desincorporadas en el proceso de Envarillado de Ánodos y las provenientes de las Celdas de Reducción, para ser incorporadas nuevamente en el proceso productivo. (Ver anexo 1) El proceso se lleva a cabo mediante un sistema de Cadenas Aéreas y consiste primeramente en la Descarga del Cabo limpio y Carga de Ánodos Envarillados, pasando luego por la Máquina Rompedora de Cabo, la Rompe Colada, posteriormente se hará la Selección Visual de Varillas, la Incorporación y Desincorporación de Varillas, seguidamente la Estación Grafitadora, Estación Calentador de Yugo, las Mesas de Colada, Hornos de Inducción, Estación de Limpieza de Ánodos y finalmente la Estación del Rociado. (Ver Anexo 2) El área de Envarillado está constituida por dos Líneas de Producción, (Línea I y Línea II), la Línea I, actualmente está descontinuada, debido a que no se invierte económicamente en la recuperación de esta Línea, su producción es poca, por lo general se usa en casos de emergencia o cuando Línea II está parada. La Línea de producción II, consta de tres cadenas (Cadena R1: Transporta ánodos envarillados, Cadena R2: transporta las varillas y la Cadena R3: carga de ánodos envarillados y descarga de cabos), estas cadenas a su vez están conformadas por estaciones.

Envarillado de Ánodo, está diseñado para producir alrededor de 300 ánodos ensamblados, en función de los programas de producción establecidos y requeridos por el proceso electrolítico de celdas, anteriormente se llegaba a producir hasta 500 ánodos envarillados, sin embargo actualmente, se produce solamente como máximo de 70 a 100 ánodos envarillados por turno (Línea II), esto debido a que en las dos líneas de producción la mayoría de sus equipos ya cumplieron su vida útil y otros no están en funcionamiento por falta de repuestos, generando como consecuencia poca producción de Ánodos Envarillados, demoras en el proceso y paradas en su línea productiva.

Las cadenas aéreas, permiten el funcionamiento del sistema productivo, anteriormente estas eran cambiadas cada 5 años, hoy en día estas cadenas han superado su vida útil y aún siguen en funcionamiento, con fallas, generando paradas en el proceso, a causa del deterioro en el mecanismo, se rompen o descarrilan, debido al desgaste por fricción y falta de mantenimiento. Además hay una ausencia de Crisoles óptimos en el área, lo que retrasa la carga y descarga a tiempo del aluminio proveniente de Colada, para la estación de rociado, también se ha venido presentando problemas con el personal de turno, debido al aumento del ausentismo en el área de trabajo.

Otra razón por la que el proceso de producción se paraliza o se torna lento, es que la mayoría de los mantenimientos realizados no son preventivos, sino correctivos, lo que ocasiona que al momento de reparar fallas en algún equipo o sistema aéreo, el tiempo de espera para el arranque de la producción sea mayor, además genera una mayor inversión para la empresa.

El Departamento Varillas y Refractarios, diseñado para reparar las puntas de las varillas, recuperar el bimetálico dañado, las varillas erosionadas y enderezar las varillas dobladas, presenta demoras en el proceso de recuperación de varillas, como consecuencia de no contar con suficientes equipos móviles, falta de personal y poca inversión para el reparo de los equipos y compra de repuestos.

Por esta razón se realizará un diagnóstico operativo, que permita detectar y estudiar las fallas en el proceso de Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios, logrando de esta manera ofrecer soluciones a los problemas diagnosticados.

1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo General Realizar un Diagnóstico Operativo al Área Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios de CVG Venalum.

1.2.2 Objetivos Específicos 1. Determinar las fallas existentes en los equipos, del área Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios.

2. Analizar los problemas existentes en el sistema aéreo del área Envarillado de ánodo.

3. Definir las causas y efectos de los principales problemas existentes en las áreas Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios.

4. Determinar la operatividad/disponibilidad de los equipos utilizados en las áreas para nuestro estudio.

5. Elaborar un plan de acción de medidas correctivas.

1.3 Alcance La realización del Diagnóstico Operativo en las áreas de Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios de CVG Venalum, tiene como propósito determinar los problemas existentes en estas áreas, con el fin de brindar soluciones que mejoren el proceso productivo, disminuir las fallas e interrupciones que se presentan en las actividades de cada proceso.

1.4 Delimitación El presente proyecto se llevó a cabo en la Gerencia de Carbón, específicamente en los Departamentos Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios. Describiendo claramente los problemas actuales existentes en estas áreas, brindando soluciones para mejorar la producción y disminuir las demoras en el proceso productivo. El estudio del diagnóstico se desarrolló en el turno 2 de la empresa (7:00 am hasta las 3:00 pm).

1.5 Justificación La elaboración de este Diagnóstico Operativo es necesario debido a que permitirá proponer soluciones preventivas y correctivas, que ayudarán a mejorar el proceso productivo de las áreas de Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios, generando como consecuencias una eficiente producción y mejoras para la empresa.

1.6 Limitación Para el presente estudio las limitaciones que se presentaron fueron las constantes paradas en el proceso de envarillado de ánodos, las cuales dificultaban ver en ejecución el proceso productivo.

CAPÍTULO II

MARCO DE REFERENCIA

2.1 Generalidades de la Empresa La empresa La empresa CVG Venalum se encarga de producir aluminio, utilizando como materia prima la alúmina, criolita y aditivos químicos (fluoruro de calcio, sodio, litio y magnesio). Este proceso de producción de aluminio se realiza en Celdas Electrolíticas.

Dentro del proceso de producción de la planta industrial, existen mecanismos de alimentación que desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la misma, los cuales son: La Planta de Carbón, Sala de Colada, Salas de Reducción e instalaciones auxiliares.

2.2 Reseña Histórica

En 1969, inicio de negociaciones con inversionistas extranjeros como consecuencia de la divulgación del programa de Guayana en el ámbito internacional. En 1971, La Corporación Venezolana de Guayana recibe de una empresa Japonesa un estudio de factibilidad para instalar una planta reductora de aluminio en lingotes con una capacidad anual de 150.000 toneladas. La Industria Venezolana de Aluminio, C. A. (CVG VENALUM), se constituyó el 29 de Agosto de 1973, con el objeto de producir aluminio primario en diversas formas con fines de exportación, utilizando la tecnología de la empresa japonesa ShowaDenko con una capacidad de 150.000 t/año. El capital social de la compañía era entonces de 34 millones de bolívares, de los cuales 80% fue suscrito por un grupo de seis empresas japonesas asociadas y el 20% restante por la Corporación Venezolana de Guayana. 1974, Producto de la negociación, se modifica la relación accionaría, elevando la participación nacional al 80% y reduciendo la de los japoneses a 20%. Se decide la ampliación de capacidad a 280.000 t/año. 1976, Se termina el movimiento de tierra y paralelamente comienza la construcción y el montaje de las instalaciones, el diseño e ingeniería de detalles y la elaboración y adjudicación de contratos y órdenes de compra. 1977, Se pone en servicio las plantas de tratamiento de aguas servidas, baños y vestuarios. Se pone en servicio la Planta de Cátodos y el Muelle sobre el río Orinoco. 1978, 27 de enero comienza la producción de aluminio primario con la puesta en marcha de la primera celda reducción. 1978, 10 de junio se inauguran oficialmente las instalaciones de la empresa, entran en servicio los edificios de ingeniería, producción y mantenimiento y el complejo administrativo. 1978, 17 de agosto El fondo de inversiones de Venezuela ingresa como accionista. 1978, 27 de septiembre firma del primer contrato colectivo de trabajo entre la empresa y sus trabajadores. 1978, 27 de octubre la Asamblea Extraordinaria acordó aumentar el capital de la compañía a 200 millones para elevarlo a 750 millones de bolívares. 1978, 12 de diciembre por resolución de la Asamblea de Accionistas, el capital fue aumentado nuevamente a 1.000.000.000 bolívares. 1978, 20 de diciembre se efectúa el primer despacho de aluminio a Japón; la obra había sido completada en un 82%. Al terminar el año la inversión total del proyecto alcanzó 2.039 millones de bolívares. 1979, un ritmo sostenido de producción hizo posible alcanzar la cifra de 112.000 t de aluminio primario, duplicando así en un solo año su producción y dándose a conocer mundialmente como un futuro gran productor de este metal. 1980, se alcanza el 92.50% de la capacidad de planta con una producción bruta de 222.069 t. 1985, se empieza a construir una complejo de reducción de aluminio que lleva por nombre V línea, el cual estaría formado por 180 celdas electrolíticas de tipo Niágara. La V línea fue terminada de construir en el año 1987 entra en plena operación en 1989, con una capacidad de producción de 1.722 Kg. De aluminio por día, incrementándose la producción en 113.000 t/año, para una capacidad de producción total de más de 400.000 t/año. 1990, se inicia el arranque experimentas de las celdas V-350. Con este proyecto de tecnología 100% venezolana comienza una etapa de consolidación tecnológica de la empresa. 1993, La industria del aluminio CVG Venalum, se une administrativamente a CVG Bauxilum. 1996, por primera vez se logra la total utilización de la capacidad instalada en planta, 430.000 t de aluminio primario, un logro sin precedentes, lo cual coloca a esta empresa como líder en el mercado internacional, como la mayor reductora en el mundo occidental. 1998, debido a un siniestro industrial se ponen fuera de servicio 120 celdas reductoras. 2002, se logra superar la capacidad instalada de planta. Este año se alcanza un uso efectivo de la capacidad nominal de planta de 101,11%, de igual forma el mismo año se pudo mantener por varios días la totalidad de las celdas en servicio (905).Se logró récord histórico de producción 436.558 toneladas de aluminio, la mayor producción anual alcanzada hasta la fecha. 2004, 27 de diciembre, CVG Venalum logró un nuevo récord al superar el registro histórico de toneladas brutas del año 2002. Por tercer año consecutivo se sobrepasó la capacidad instalada de producción de 430.130 toneladas, implantado así un nuevo registro en sus 26 años de operaciones al ubicarse la producción bruta total en 442.074 t. 2004, también ese año, en enero CVG Venalum recibe formalmente la certificación ISO 9001-2000 para la línea de producción colada y fabricación de lingotes de aluminio para refusión y cilindros de extrusión. Una vez lograda la certificación la extensión de la misma, la cual fue aprobada en el mes de diciembre a través de una auditoria, culminando exitosamente al no detectarse inconformidades en el sistema, ingresando así como miembro de un selecto grupo de empresas que cuentan con esta importante certificación.

2.3 CVG Venalum en la actualidad La planta tiene una capacidad instalada de 430.000 toneladas al año aproximadamente; sin embargo, en los últimos años la capacidad de la misma no se apega a la instalada. El número de celdas electrolíticas encendidas que debería ser de 905, es de 203, lo que significa que la capacidad ha bajado al 30,00%. En promedio, hoyen día la planta puede producir alrededor de 124.000 toneladas al año.

CVG VENALUM, que fue modelo de productividad en años anteriores, no ha logrado recuperarse del recorte energético del 2009 que obligó a apagar cerca de 400 celdas y que llevó la industria a disminuir su productividad, sumado a esto también han disminuido sus ingresos y se han elevado sus costos de producción .

La obtención de aluminio primario de CVG Venalum totalizó 8.271 toneladas en noviembre del 2014, un 20% inferior respecto a la producción de 10.348 toneladas que produjo en noviembre de 2013.

2.4 Ubicación Geográfica CVG Venalum está ubicada en la zona Industrial Matanzas en Ciudad Guayana, Edo. Bolívar, urbe creada por decreto presidencial el 2 de Julio de 1961 mediante fusión de Puerto Ordaz y San Félix. (Ver figura1)

Figura 1: Ubicación de la Empresa Fuente: Manual de Inducción de CVG VENALUM 2.5 Proceso Productivo de CVG VENALUM La empresa CVG Venalum se encarga de la producción de aluminio, utilizando como materia prima la alúmina, criolita y aditivos químicos (fluoruro de calcio, litio y magnesio). Este proceso de producir aluminio se realiza en celdas electrolíticas.

El proceso de Reducción del Aluminio en CVG VENALUM, consiste en separar el Oxígeno de la Alúmina para producir aluminio en estado líquido, estando inmerso en un baño electrolítico bajo los efectos de una corriente eléctrica directa suministrada por una fuente externa, la cual circula desde un ánodo (polo positivo) hacia un cátodo (polo negativo). El Oxígeno se combina con el Carbono contenido en el ánodo y forma gas carbónico el cual se libera, mientras que el aluminio se precipita y se deposita en el cátodo en estado líquido. Se tiene entonces que mediante un consumo controlado de alúmina, Carbón, corriente y aditivos químicos se obtienen como resultado aluminio en estado líquido. (Ver Anexo 3) Dicho proceso se desarrolla en las Plantas de Carbón, Reducción y Colada, sin embargo, adicionalmente existen instalaciones auxiliares que actúan como mecanismos de alimentación desempeñando un papel fundamental en el funcionamiento de las subestructuras anteriores.

2.6 Productos Elaborados La empresa CVG VENALUM produce aluminio de acuerdo a las especificaciones de los clientes nacionales e internacionales. La demanda de los productos es conocida, se produce en forma continua y se distribuye los pedidos por lote, el 70 por ciento de la producción es para satisfacer el mercado internacional y el 30 por ciento para consumo nacional. El aluminio producido sale de las formas siguientes:

· Lingotes de 22 kg.

· Lingotes de 10 kg.

· Pailas de 680 kg.

· Cilindros para extrusión.

2.7 Filosofía de Gestión Misión CVG VENALUM tiene por misión producir, vender y comercializar Aluminio y productos del Aluminio, de manera eficaz, eficiente, sustentable y de calidad para satisfacer las necesidades de transformación, en función a la capacidad instalada y tipos de productos, con el propósito de impulsar el desarrollo integral de la nación, generando bienestar en los trabajadores, trabajadoras, proveedores y clientes, avanzando en la cristalización de las bases de la sociedad socialista.

Visión CVG VENALUM será una entidad de trabajo capaz de garantizar la producción y transformación de aluminio de manera eficaz, eficiente, sustentable y de calidad en función a la capacidad instalada, en un ambiente de bienestar y compromiso social para cubrir las necesidades de uso, priorizando la demanda nacional, en base a la integración, fusión y consolidación socialista de toda la cadena productiva del aluminio, con el fin de lograr y mantener el desarrollo integral de la patria, generando la mayor suma de felicidad posible a nuestro pueblo.

Objetivos Estratégicos

§ Producir aluminio de manera eficaz, eficiente, sustentable y de calidad.

§ Vender y comercializar aluminio de manera eficaz, eficiente, sustentable y de calidad.

§ Garantizar trabajadores y trabajadoras formadas y motivadas que laboren en condiciones de trabajo segura y saludable.

§ Impulsar el desarrollo integral de la nación.

§ Garantizar la satisfacción de los clientes, considerando sus requerimientos y expectativas.

§ Adecuar la empresa a las regulaciones de Ambiente, Seguridad y Salud Laboral vigentes, para contribuir y mejorar la calidad de vida de los trabajadores y las comunidades de su entorno.

§ Diversificar los proveedores y generar relaciones confiables.

§ Impulsar la participación activa y plena de trabajadores y trabajadoras.

§ Garantizar la recuperación de la capacidad instalada.

§ Garantizar los sistemas de gestión a través del mantenimiento y la mejora continua.

Principios y Valores Honestidad y Probidad, Responsabilidad, Identidad, Trabajo en equipo, Moral y Ética, Equidad, Conciencia Ecológica, Solidaridad, Orden y Limpieza, Tolerancia, Humildad, Eficacia, Efectividad, Eficiencia, Corresponsabilidad, Planificación, Participación, Interés Colectivo, Justicia, Igualdad, Sustentabilidad, Integralidad, Perfectibilidad, Lealtad Institucional.

Política Integral de los Sistemas de Gestión CVG VENALUM, con la participación de sus trabajadores, trabajadoras y proveedores, produce, vende, y comercializa aluminio, mejora continuamente los sistemas de gestión, comprometiéndose a:

1. Garantizar los requerimientos del cliente.

2. Prevenir la contaminación ambiental.

3. Cumplir la legislación vigente y otros requisitos que suscriba la empresa, en materia de Calidad, Ambiente, Seguridad y Salud Laboral 2.8 Estructura Organizativa: CVG VENALUM, se encuentra estructurada por diferentes niveles y cada uno ejecuta una función determinada. La organización se encuentra fraccionada en gerencias, ya sean del área administrativa como también del área operativa. (Ver figura 2)

Figura 2: Organigrama General de la Empresa CVG VENALUM Fuente: Intranet de CVG VENALUM Gerencia de Ingeniería Industrial Es una unidad staff adscrita a la Presidencia (Ver figura 3). Tiene como misión suministrar servicios de asesoría y asistencia técnica en materia de Ingeniería de Métodos e Ingeniería Económica que garanticen la calidad y conlleven a la optimización en el uso de los recursos de la empresa así como la mejora continua de sus procesos.

Figura 3: Organigrama de la Gerencia de Ingeniería Industrial Fuente: Intranet de CVG VENALUM Gerencia de Carbón Es una unidad de línea funcional adscrita a la Gerencia General de Planta. (Ver figura 4) Tiene como misión garantizar la producción ánodos cocidos, ánodos envarillados y suministro de baño electrolítico, en condiciones de calidad, cantidad y oportunidad requerida en el proceso de reducción del aluminio. Esta gerencia está dividida en cuatro superintendencias: Molienda y compactación, Hornos de Cocción, Envarillado de Ánodos y Servicios a Carbón.

Figura 4: Estructura Organizativa de la Gerencia de Carbón Fuente: Intranet de CVG VENALUM

2.9 Departamento de Envarillado de Ánodo. El área de Envarillado tiene un ancho de 4m metros por 150 metros de largo y está dividida en dos naves longitudinales de 20 metros. Un área continua de 5×21 metros, está unida al lateral norte de la estructura del edificio a fin de permitir la circulación de vagones cargando y descargando ánodos. Tiene como función principal producir ánodos envarillados (Ver anexo 4) en función del programa de producción establecido y en condiciones de calidad, cantidad y oportunidad requerido para el proceso electrolítico de celdas. La producción puede ser de, Ánodos Negros Envarillados (Ver anexo 5) o Ánodos Rociados Envarillados (Ver anexo 6).

2.9.1 Descripción del proceso productivo del envarillado de ánodo En el área de Envarillado de CVG VENALUM, se lleva a cabo una serie de procesos y actividades, para dar como resultado, los ánodos envarillados, que serán utilizados en las celdas de reducción del aluminio. A continuación se presentan estos procesos:

– Estación de carga y descarga: Un operario mediante un tractor, remolca un tren con tres carretas, cada carreta tiene 3 vagones, hasta la estación de carga y descarga, en esta estación se procede a descargar los cabos limpios, provenientes de la recuperación del baño electrolítico y simultáneamente, mediante los carros porta varilla se hace la carga del ánodo envarillado, dando un total de 2 ánodos envarillados por vagón, haciendo un total de12ánodos envarillados por viaje.

– Rompedora de Cabo: Al culminar la descarga de cabos limpios, estos entran mediante los carros porta varilla, al sistema aéreo productivo, hacia la Rompedora de Cabo. En este equipo los cabos se desprenden de sus respectivas varillas. Los cabos desprendidos por la rompedora, son llevados al Departamento de Molienda y Compactación, mediante el Sistema C. (Ver anexo 7) – Rompe Colada: una vez desprendidas las varillas del cabo, estas pasan por la rompedora de colada, donde se procede a desprender el guarda cabo o restos de colada, de las puntas de las varillas, quedando listas para ser usadas nuevamente en el proceso.

– Selección Visual de Varillas: después de la rompe colada, las varillas pasan a una estación donde un operario las evalúa visualmente, para determinar según su estado, cuales están operativas y cuáles no y desprender con una vara cualquier resto de colada que haya quedado presente. Las varillas óptimas continúan el proceso hacia la estación Grafitadora.

– Incorporación y Desincorporación de Varillas: Las varillas no óptimas son sacadas del proceso y enviadas al taller de varillas, para ser reparadas. En esta estación se incorporan en el proceso las varillas en buen estado, provenientes del Departamento de Varillas y Refractario.

– Estación Grafitadora: al llegar las varillas a esta estación, la leva da la señal activando el sensor, para que suba el dispositivo con la solución de grafito y se sumerjan las puntas del yugo, colocando de esta manera una fina capa de grafito, con la finalidad de proteger las puntas y evitar que la colada se adhiera. (Ver anexo 8). – Estación Calentador de Yugo: en esta estación, los calentadores eliminan la humedad de la solución de grafito existente en las puntas de las varillas, con el propósito de evitar choques térmicos, explosiones y mejorar la conductividad eléctrica, esta estación tiene capacidad de seis varillas dentro, de las cuales tres pasan a la mesa de colada y las otras esperan el proceso. (Ver anexo 9) – Estación Mesas de Colada: los ánodos cocidos, provenientes de los Hornos de Cocción, son transportados a la Mesa de colada, mediante el Sistema B, Sistema PC-46 (Fuera de servicio) y PC-47. En esta estación se realiza la unión el ánodo cocido con la varilla.

Una vez posicionada la varilla en los orificios del ánodo, el crisol proveniente de hornos de inducción, entra a la mesa de colada y vacía en cada orificio del ánodo la fundición gris, permitiendo el ensamble de la varilla al ánodo.

– Estación Limpieza de ánodos: Un operario limpia con una vara, la superficie del ánodo envarillado, para quitarle los restos de la colada, resultante de la fundición gris.

– Estación de Rociado: Esta estación tiene como finalidad rociar con aluminio proveniente de Colada, al ánodo envarillado. El proceso consiste, en el aluminio líquido que entra al equipo rociador mediante un crisol, pasando por una canaleta y mediante unos sopladores recubre al ánodo, para protegerlo y mejorar su rendimiento en el proceso de reducción. (Ver anexo 10) 2.10 Departamento de Varillas y Refractarios Es la planta encargada de acondicionar las varillas en mal estado, provenientes del proceso Envarillado de Ánodos y de los Complejos de Reducción Electrolítica. (Ver anexo 11) Las reparaciones realizadas internamente son: enderezado de varilla, reemplazo de puntas de yugo mediante la soldadura por fricción, desprendimiento de colada, carboneo de varilla, relleno de barras erosionadas, corte de puntas dañadas, ensamblaje de bimetal, ensamblaje de yugo y biselado de barra.

Además este departamento también se encarga, del mantenimiento refractario a los hornos de inducción de Envarillado de Ánodos, demolición y construcción de los crisoles rociadores de Envarillado de Ánodos, demolición y construcción de crisoles de línea I y línea II del proceso productivo de envarillado y mantenimiento refractario a los hornos de cocción.

2.10.1 Descripción del proceso de Acondicionamiento de las Varillas Una vez trasladadas las varillas desde las Celdas de Reducción y las desincorporadas del proceso de envarillado al patio del Taller de Varillas Refractarios, para que sean acondicionadas e incorporadas nuevamente al proceso de envarillado, se diagnostica visualmente el estado de las varillas y se determina por cuales procesos deben de pasar para su recuperación. A continuación se describen los procesos realizados:

– Rompe Colada: cuando la varilla presenta restos de colada pegada a sus puntas, pasa por este equipo, el cual tiene la finalidad de desprender y eliminar la colada adherida a las puntas del yugo, quedando acondicionadas y apiladas para su traslado al área de envarillado.

– Carboneo: en algunos casos, la colada adherida a las puntas de la varilla, no logra ser desprendida en su totalidad por la rompe colada, por lo tanto es enviada a carboneo, donde se terminan de limpiar los restos de colada con una pinza de carboneo.

– Enderezadora de Varilla: este equipo cumple con la función de enderezar la varilla doblada.

– FrictionWelder: esta máquina cumple con la función de ensamblar la punta de la varilla al yugo, mediante la fricción. Existen dos tamaños de punta, dependiendo del corte que haya tenido (Corte 165 y corte 180).

– Corte de Rebaba: en esta parte del proceso se limpia la rebaba producida por la fricción entre la punta y el yugo en el proceso de ensamblaje.

– Oxicorte: cuando alguna punta de las varillas traídas de Reducción, presentan desprendimiento o defectos pasa por este proceso, donde se realiza el corte de la punta, existen dos tipos de corte: Corte 165 y Corte 180. Para luego ser reparadas y listas para ser utilizadas nuevamente.

– Sierra de Corte Vertical: este proceso tiene como función separar la barra del Bimetal dañado, haciéndole un corte en la maquina llamada cierra vertical, con una capacidad de una sola varilla por corte.

2.11 Bases Teóricas Herramientas para el Análisis y Mejoras del Proceso: son herramientas y técnicas específicas, utilizadas para analizar, diagnosticar y/o evaluar procesos productivos. Las cuales facilitan orientar a la empresa a la mejora de su organización. Algunas de estas herramientas son:

– Brainstorming – Diagrama de afinidades – Diagrama de interrelaciones – Matriz de actividades con problemas – Diagrama de causa y efecto – Gráfico de control – Diagrama de Pareto – Histograma Diagnóstico Operativo: son el o los resultados que se arrojan luego de un estudio, evaluación o análisis sobre determinada área o empresa en general. El diagnóstico tiene como propósito reflejar la situación de un lugar, para que luego se proceda a realizar una acción o actividades que ya se preveía realizar o que a partir de los resultados del diagnóstico se decide llevar a cabo.

Importancia del Diagnóstico Operativo: un diagnóstico operativo nos permitirá: tener una información básica que sirva para programar acciones concretas, llámense programas, proyectos o actividades. El diagnóstico es el punto de partida para diseñar operaciones y acciones que permiten enfrentar los problemas y necesidades detectadas en el mismo.

El diagnóstico debe ser el fundamento de las estrategias que han de servir en la práctica de acuerdo a las necesidades y aspiraciones de la empresa y a la influencia de los diferentes factores que inciden en el logro de los objetivos propuestos. Un diagnóstico actualizado permite tomar decisiones en los proyectos con el fin de mantener o corregir el conjunto de actividades en la dirección de la situación objetivo, planteada por la organización.

Diagrama Causa – Efecto: este diagrama causal es la representación gráfica de las relaciones múltiples de causa – efecto entre las diversas variables que intervienen en un proceso. Fue concebido por el licenciado en química japonés Dr. Kaoru Ishikawa. La apariencia de este diagrama se relaciona con el esqueleto de un pez, donde la ubicación del problema es en la cabeza y las causas probables en las espinas. Siendo las espinas grandes las causas primarias, las espinas medias las causas secundarias que afectan a las primarias.

Diagrama de Pareto: este método ha demostrado que, en general, el 20 % de las causas, produce el 80% de los efectos. El objetivo principal de este diagrama es detectar frecuencias de errores o problemas, determinar su importancia relativa en relación al resto de los problemas encontrados en el mismo proceso. En este diagrama se muestran los problemas por incidencia, en orden decreciente y al mismo tiempo se indica la participación porcentual individual y acumulada 2.12 Glosario de Términos – Bimetal: es la unión o ensamble de dos o más metales juntos.

– Cadenas Aéreas: es el sistema que se utiliza en el proceso productivo del ánodo envarillado, para transportar mediante carros porta varillas, a las varillas y ánodos envarillados. Consta de tres cadenas. La cadena R1: transporta al ánodo envarillado, R2: a las varillas y la cadena R3: es la utilizada en la carga y descarga.

– Crisoles: es un depósito en forma de tronco en el cual el metal está completamente aislado del combustible, siendo su principal característica de presentar un envase con la parte superior descubierta lo cual permite la eliminación de los gases y la obtención del metal líquido. Una de las ventajas en fundir metales no ferrosos con crisol es que se tiene una aleación más limpia, los tiempos de mantenimiento son más rápidos y el control de energía es más preciso. Se cuentan con diferentes formas como tipo barril, con pico entre otros.

– Hornos de inducción: es el proceso donde se lleva a cabo, la fundición de aluminio, denominada fundición gris, la cual será utilizada en el ensamble del ánodo cocido con la varilla.

– Sistema C: es el sistema utilizado para enviar, el cabo desprendido por la Rompedora de Cabo, hacia el Departamento de Molienda y Compactación.

– Sistema B: este sistema tiene como función, trasladadar mediante rodillos transportadores, desde el almacén de Hornos de Cocción hasta la Mesa de Colada, los bloques de ánodos a ser envarillados. – SistemaPC-46 y PC-47: estos sistemas tienen la finalidad de transportar los ánodos cocidos desde el almacén de Hornos de Cocción hacia la Mesa de Colada en Línea II. Actualmente el sistema PC-46 no se encuentra en funcionamiento, sólo opera el sistema PC-47.

CAPITULO III

DISEÑO METODOLÓGICO

3.1 Tipo de Investigación El trabajo de pasantía presentado se desarrollará con una investigación de campo, ya que se recopilará información de forma directa en las áreas destinadas para la ejecución de las actividades requeridas para la obtención de datos necesarios, que conlleve a la realización de los objetivos planteados en la investigación.

La investigación es de tipo evaluativa y explicativa, porque permitirá evaluar, analizar, interpretar y explicar los procesos de Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios, así como también el desenvolvimiento de sus operaciones, explicando las causas de los eventos diagnosticados.

3.2 Diseño de la Investigación El diseño de esta investigación es de tipo documental, debido a que se recolectaron algunos datos de registros pasados y documentación facilitada por personas del área de estudio. Se consultó material bibliográfico como libros e informes pertenecientes a CVG VENALUM que sirvieron para la estructuración y ejecución del desarrollo de la investigación.

3.3 Población y Muestra 3.3.1 Población Para la elaboración de este estudio, la población estará constituida por las Áreas Envarillado de Ánodos y Varillas y Refractarios, ya que son las áreas bases del estudio.

3.3.2 Muestra La muestra que se utilizará para desarrollar este trabajo de investigación serán las estaciones de trabajo que conforman a las áreas seleccionadas para el estudio, debido a que nos permitirá detectar más preciso las fallas y problemas existentes en la producción.