universidad nacional experimental de guayana

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA
VICERRECTORADO ACADÉMICO
COORDINACIÓN GENERAL DE PREGRADO
COORDINACIÓN DE PASANTÍAS
CVG ALCASA
ELABORACIÓN DE UN MANUAL TÉCNICO-OPERATIVO PAREA LA ADECUACIÓN DE
LAS SUPERESTRUCTURAS DE LAS CELDAS DE REDUCCIÓN EN LA LÍNEA IV DE CVG
ALCASA
TECNÓLOGO INDUSTRIAL
Tutor académico:
Ing. Ivonne Quintero
Jesús Daniel Sánchez Cocho
C.I-16.760.902
Tutor Industrial:
Ing. Leosmar Fuentes
Puerto Ordaz, Julio de 2012
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA
VICERRECTORADO ACADÉMICO
COORDINACIÓN GENERAL DE PREGRADO
COORDINACIÓN DE PASANTÍAS
CVG ALCASA
ELABORACIÓN DE UN MANUAL TÉCNICO-OPERATIVO PAREA LA ADECUACIÓN DE
LAS SUPERESTRUCTURAS DE LAS CELDAS DE REDUCCIÓN EN LA LÍNEA IV DE CVG
ALCASA
Informe de pasantía profesional presentado por el bachiller Sánchez, Jesús. C.I.
16.760.902; como requisito para optar por el Título de T.S.U. Industrial de la
Universidad Nacional Experimental de Guayana, aprobado por los tutores:
TUTOR ACADEMICO:
TUTOR INDUSTRIAL:
ING. IVONNE QUINTERO.
ING. LEOSMAR FUENTES.
Puerto Ordaz, Mayo de 2012
INDICE
Pagina
INDICE DE IMAGENES……………………………………………………………………………………… iv
INDICE DE TABLAS…………………………………………………………………………………………… vi
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………………….. 1
DESARROLLO
I. GENERALIDADES DE LA EMPRESA…………………………………………………………………. 3
1.1. CVG Alcasa……………………………………………………………………………………………... 3
1.2. Misión…………………………………………………………………………………………………….. 4
1.3. Visión………………………………………………………………………………………………………. 4
1.4. Política de calidad………………………………………………………………………………….… 5
1.5. Descripción de la Superintendencia De Ingeniería Industrial…………………… 5
II. Situación actual de las superestructuras de la línea IV……………………………….. 6
III. Objetivo general de las pasantías………………………………………………………………… 7
IV. Objetivos específicos……………………………………………………………………………………. 7
V. Fundamentos Teóricos………………………………………………………………………………….. 8
5.1. Proceso de Producción del Aluminio en CVG ALCASA……………………………… 8
5.2. Sistema de Reducción Hall-Herould………………………………………………………………….. 13
5.3. Celdas electrolíticas…………………………………………………………………………..…... 17
5.4. Superestructura…………………………………………………………………………………….. 18
5.5. Puente…………………………………………………………………………………………………... 19
5.6. Tolva para alúmina………………………………………………………………………………… 20
5.7. Alimentadores puntuales……………………………………………………………..……….. 20
5.8. Ánodos…………………………………………………………………………………….……………. 21
5.9. Soportes “J”…………………………………………………………………………………………… 21
i
5.10. Placa diamante………………………………………………………………………….……….. 21
5.11. Grapa………………………………………………………………………………………………..… 22
5.12. Tapas laterales…………………………………………………………………………….……… 22
5.13. Flexibles de Ánodos……………………………………………………………………………… 23
VI. Metodología aplicada a la investigación………………………………………………….... 24
6.1. Tipos de investigación utilizados…………………………………………………………….. 24
6.1.1. Investigación de campo…………………………………………………………………….. 24
6.1.2. Investigación documental……………………………………………………………….... 24
6.1.3. Investigación descriptiva…………………………………………………………………… 24
6.1.4. Investigación aplicada…………………………………………………………………….… 25
6.1.5. Revisión Bibliográfica…………………………………………………………………….…. 25
6.2. Métodos de recolección de datos………………………………………………………….… 25
6.2.1. Observación………………………………………………………………………………………. 25
6.2.2. Entrevista………………………………………………………………………………………….. 26
6.2.3. Medición…………………………………………………………………………………………… 26
VII. Descripción del plan inicial de trabajo…………………………………………………….….. 26
VIII. Resultados obtenidos………………………………………………………………………………... 28
8.1. Situación actual de las superestructuras de la línea
de Reducción IV (Fase III)………………………………………………………………………... 28
8.2. Costos asociados a la superestructura…………………………………………………….. 33
8.3. Componentes de la superestructura……………………………………………………….. 39
8.4. Practicas operativas y de mantenimiento………………………………………………… 41
8.5. Hoja técnica de la Superestructura……………………………………………………….….. 44
IX. Dificultades presentadas en el proceso de desarrollo de la pasantía……………. 48
X. Aportes a la organización………………………………………………………………………………. 49
ii
XI. Conocimientos adquiridos durante el proceso de pasantías…………………….. 50
CONCLUSIONES……………………………………………………………………..………………………….. 51
RECOMENDACIONES…………………………………………………………………………………………. 53
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………………………………………. 54
ANEXOS……………………………………………………………………………………………………………… 55
iii
INDICE DE IMÁGENES
Figura N°
Página
1. Planta de Carbón………………………………………………………………………………………………….…...… 9
2. Ánodo de Carbón……………………………………………………………………………………………………….... 9
3. Ánodo Envarillado………………………………………………………………………………………..……………... 10
4. Celda Electrolítica………………………………………………………………………………………………..…….… 11
5. Planta de Reducción……………………………………………………………………………………………….….…. 11
6. Manufactura de Lingotes de Aluminio……………………………………………………………………….... 11
7: Proceso Hall-Héroult en Celda Electrolítico……………………………………….………………………… 14
8. Cátodo de celda Reynolds P-19…………………………………………………………………….……………… 15
9. Diagrama esquemático de materiales y zonas presentes en la reducción
de aluminio…………………………………………………………………………………………………………………. 16
10. Celda Electrolítica……………………………………………………………………………………………………… 18
11. Superestructura…………………………………………………………………………………………………….….. 19
12. Superestructura en reparación………………………………………………………………………………..… 19
13. Puente anódico……………………………………………………………………………………………………….… 19
14. Tolvas en reparación…………………………………………………………………………………………………. 20
15. Tolvas fuera de servicio………………………………………………………………………………..…………… 20
15. Alimentador Puntual……………………………………………………………………………………….………… 20
16. Alimentador Puntual dañado……………………………………………………………………….…………… 20
17. Ánodos antes de su colocación en la celda……………………………………………………………..… 21
18. Ánodos en funcionamiento dentro de una celda……………………………………………………… 21
19. Vista frontal, conjunto placa diamante y soporte “J”…………………………………………..…… 22
20. Vista lateral, conjunto placa diamante y soporte “J”………………………………………………… 22
21. Grapas…………………………………………………………………………………………………………………….… 22
22. Grapas sosteniendo a los ánodos……………………………………………………………………….……. 22
23. Tapas laterales……………………………………………………………………………………………………..….. 23
iv
24. Posicionamiento general de las tapas laterales en la celda………………………………..……… 23
25. Flexibles de ánodos de las celdas de la línea IV………………………………………………….……… 23
26. Alimentador puntual dañado…………………………………………………………………………….…..…. 29
27. Sistema de hermetizado deteriorado………………………………………………………………….….… 29
28. Aleros dañados…………………………………………………………………………………………………….…… 29
29. Celda y superestructura completamente fuera de servicio…………………………………….… 29
30. Prototipo de superestructura basada en la tecnología de CVG VENALUM……………..… 32
31. Diferencia entre los espesores de las Placas diamantes de la tecnología antigua y las
placas diamantes de la tecnología nueva…………………………………………………………………… 32
32. Modificación de los aleros de la superestructura (de basculante a entamborado).....… 33
33. Grafico en 3D de la superestructura e identificación de sus partes……………………….…… 40
34. Reproducción de una página de práctica de mantenimiento de la celda de línea IV…… 42
35. Reproducción de una página de práctica operativa de instalación
de celda reconstruida de línea III y IV…………………………………………………………………….…… 43
36. Reproducción de la hoja técnica general de la superestructura.
Tomado del programa elaborado en Excel……………………………………………………………..…… 44
37. Reproducción de la hoja técnica de las partes principales de la superestructura.
Tomado del programa elaborado en Excel…………………………………………………………..……… 45
38. Reproducción de la hoja técnica de las partes fundamentales para
el funcionamiento de la superestructura. Tomado del programa
elaborado en Excel…………………………………………………………………..………………………………… 46
39. Reproducción de la hoja técnica de los repuestos e insumos con sus
códigos en el SAP de ALCASA y sus especificaciones técnicas.
Tomado del programa elaborado en Excel……………………………………………………………..….. 47
v
INDICE DE TABLAS GRAFICOS
Tabla N°
Página
1. Fallas más frecuentes en las superestructuras……………………………………………………….……. 30
2. Cambios hechos y propuestos en la tecnología de la superestructura………..……………….. 31
3. Costo total de los materiales usados para instalar una
superestructura en la celda…………………………………………………………………………….…………… 33
4. Costo total por unidad para instalar una superestructura……………………………………………. 34
5. Costos de total de las partes principales de la superestructura y
de las partes importantes para su funcionamiento………………………………………………………. 35
6. Lista de los insumos y repuestos requeridos para una (1)
superestructura con sus costos asociados en BsF………………………………………….…………….. 36
7. (Continuación) Lista de los insumos y repuestos requeridos para una (1)
superestructura con sus costos asociados en BsF. …………………………………………………….… 37
8. (Continuación) Lista de los insumos y repuestos requeridos para una (1)
superestructura con sus costos asociados en BsF……………………………………………………….. 37
9. (Continuación) Lista de los insumos y repuestos requeridos para una (1)
superestructura con sus costos asociados en BsF………………………………………………………… 38
10. Despiece esquemático de la superestructura…………………………………………………………….. 39
Grafico N°1. Organigrama de la Gerencia Técnica CVG ALCASA………………………………….…… 5
vi
INTRODUCCIÓN
A lo largo de la historia de la humanidad, el hombre ha hecho uso de los recursos
naturales para satisfacer sus necesidades y lograr bienestar. Parte de ese
aprovechamiento lo constituye el proceso de transformación de los mismos para
lograr un producto que sea de utilidad; en el transcurrir de los siglos el hombre ha
ido descubriendo, perfeccionado y evolucionando formas y maquinas para procesar
los recursos que nos ofrece Dios por medio de la naturaleza, y muchos de esos
recursos son minerales. Uno de los más aprovechados por el hombre, desde la
revolución industrial y el descubrimiento del mismo como elemento, ha sido el
aluminio. Por sus características, a este elemento se le han encontrado infinidades
de aplicaciones en muchos campos del que hacer del hombre, a tal punto que su
demanda en la actualidad es bastante considerable en comparación con otros
metales.
Pero el proceso de transformación del aluminio desde su estado natural
(Alúmina) hasta convertirlo en un producto, demanda gran cantidad de energía
eléctrica y costosas maquinarias; lo que ha llevado que se busquen nuevas formas,
maquinarias y métodos para producir aluminio de gran calidad, a bajo costo, en el
menor tiempo posible y sin causar un impacto negativo en el medio ambiente. Para
ello se han creado nuevas tecnologías, que han causado que las empresas
productoras del aluminio quieran estar a la vanguardia de los últimos avances
tecnológicos para la producción.
En Venezuela, específicamente en las empresas unidas del sector aluminio, como
parte del plan del gobierno para recuperar y mejorar las empresas básicas, se ha
venido buscando mejoras en la tecnología de producción de aluminio, prestándole
especial atención al proceso de reducción. En el caso especifico de CVG ALCASA, en
1
la actualidad se está desarrollando un plan de mejora de la tecnología de reducción
de las líneas III y IV, el cual cuenta con el apoyo de la empresa China CHALEICO y de
CVG VENALUM. Esta última ha prestado su tecnología de celdas de reducción V-350
para ser adoptada por Alcasa.
Sin embargo, el estado de las celdas de reducción en Alcasa es bastante crítico, y
no se cuenta una documentación que sirva de base para ver la situación actual e
histórica de las celdas, y a la vez que sea de apoyo técnico para proyectar y adoptar
las mejoras tecnológicas. Por tal razón el siguiente trabajo busca crear un
documento técnico-operativo que indique las especificaciones y función de las
superestructuras de las celdas de reducción en la línea IV de CVG Alcasa.
En este informe de pasantía expone el desarrollo y resultados de lo antes
planteado. Por lo cual para su observación se ha estructurado de la siguiente
manera:
En primer lugar, se estará considerando generalidades de la empresa, en las
cuales se hablara de la empresa, su visión, misión y políticas. Al igual que se hará
una breve descripción del departamento donde se desarrolló la pasantía.
En segundo lugar, se analizara la situación actual de las superestructuras de la
línea IV y se plantearan los objetivos Objetivo de las pasantías.
En tercer lugar, se estudiaran los Fundamentos Teóricos relacionados con las
superestructuras de la línea IV de reducción y se explicaran cada una de las
metodologías empleadas para la elaboración del proyecto. Seguidamente se hará
una Descripción del plan inicial de trabajo.
Y por último se analizaran los resultados obtenidos, teniendo en consideración las
Dificultades presentadas en el proceso de desarrollo de las pasantías. También se
explicaran los aportes hechos con este proyecto a la a la organización, y se
plantearan las conclusiones y sugerencias.
2
CVG ALCASA
En diciembre de 1.960, se constituye en Venezuela la empresa CVG Aluminio del
Caroní, S.A. (ALCASA), quedando oficialmente inaugurada el 14 de octubre de 1.967,
con una capacidad de producción de 10.000 TM/Año de aluminio primario. En 1.973
las instalaciones puestas en servicio en la planta de Puerto Ordaz, permitieron cubrir
el mercado nacional y el de otros países integrantes del acuerdo de Cartagena hasta
1.977, según las estimaciones oficiales del consumo sub-regional, cuya cuantía sería
superior a las 50.000 TM/Año, para la fecha señalada.
A raíz de la decisión de llevar a cabo una ampliación en la producción, el Fondo de
Inversiones de Venezuela se incorporó como accionista principal de la empresa en
1.974, concediendo un crédito 300 millones de Bs. para dicho financiamiento. Luego
En el año 1.978 entra en operación la ampliación de reducción y laminación en la
planta de Puerto Ordaz, alcanzando una capacidad de producción de 120.000
TM/Año de aluminio primario y de 30.000 TM/Año de láminas de aluminio.
En 1.981 CVG ALCASA decide realizar un estudio de mercado de FOIL de aluminio,
cuyos productos más significativos son el papel para cigarrillos, papel doméstico,
láminas para techos, semirrígidos, convertidores y aletas para aires acondicionados.
Y en 1.985 se concluye este proyecto, alcanzándose una capacidad de producción de
FOIL de 3.000 TM/Año adicionales.
ALCASA posee una instalación industrial en Ciudad Guayana y además cuenta con
oficinas administrativas en el centro de Banavén de la Ciudad Capital de Venezuela
(Caracas). ALCASA Ciudad Guayana, está ubicada en el margen de derecho del rio
Orinoco en la zona industrial de Matanzas, dentro de sus principales instalaciones
Tenemos: Planta de Carbón, Planta de Fundición, Planta de Laminación, Planta de
reducción,
muelles
Servicios
Industriales
3
y
Oficinas
administrativas.
El crecimiento de la capacidad instalada de CVG ALCASA se ha desarrollado hasta
el presente en seis fases: Fase l con una capacidad instalada de 10.000 TM/Año en
1.967, Fase II una capacidad instalada de 22.500 TM/Año de aluminio primario,
10.000 TM/Año en láminas de aluminio, Fase III con una capacidad de producción
de 54.000 TM/Año en 1973, Fase IV con una capacidad instalada de 6.000 TM/Año
de FOIL en 1.977,120.000 TM/Año de aluminio primario y 30.000 TM/Año de
láminas de aluminio en 1.978, Fase V con una capacidad instalada a 9.000 TM/Año
de FOIL en 1.985, Fase VI cuenta con una capacidad de laminación a 60.000 TM/Año
de aleaciones duras de aluminio, esta Fase tenía contemplada la instalación de 216
celdas tipo Hamburgo con mejoras operativas que las hacían más eficientes que las
instaladas en la Fase IV. En el presente, CVG ALCASA posee una capacidad instalada
de producción de aluminio primario de 210 mil toneladas métricas anuales y de 60
mil TM/Año para la elaboración de láminas duras y blandas.
Misión:
CVG ALCASA tiene como misión Producir, transformar y comercializar en forma
eficiente los productos de aluminio garantizando el suministro de materia prima al
sector transformador nacional, fomentando la diversificación productiva con mayor
valor agregado, defendiendo la soberanía productiva y tecnológica.
Visión:
Posicionar a CVG Alcasa como promotor del desarrollo endógeno, impulsando la
industria del aluminio, permitiendo diversificar y transformar la materia prima en
productos terminados, que aporten al sostenimiento socio- económico del país, a
través de empresas de producción social, bajo las premisas del nuevo modelo
productivo que apunta al Socialismo del Siglo XXI.
4
Política de la calidad
En CVG Alcasa, su mayor compromiso es, elaborar y comercializar, productos de
aluminio que satisfagan los requisitos de nuestros clientes, mediante el
mejoramiento continuo de la eficacia del sistema de gestión de la calidad.
Descripción de la Superintendencia De Ingeniería Industrial
Es una unidad funcional de staff adscrita a la Gerencia Técnica de la
Operación de Aluminio. Esta Superintendencia tiene como objeto principal:
“suministrar servicios de asesoría y asistencia técnica para garantizar la calidad,
optimizando el uso de los recursos de la empresa, así como la mejora continua de
sus procesos”.
Gerencia General de Planta
Gerencia Técnica
Suptcia. Sistema de Calidad
Gerencia Técnica
Suptcia Ingeniería Industrial
1 Supte.
2Analistas
8Analistas
Suptcia. Calidad,
Procesos, Laminación,
Fundición.
Suptcia. Laboratorio
Suptcia. Control
de Procesos
Suptcia. Calidad
y Procesos de
Reducción.
Grafico N°1. Organigrama de la Gerencia Técnica CVG ALCASA. Fuente: Gerencia Técnica Alcasa
5
Situación actual de las superestructuras de la línea IV
CVG Alcasa, cuenta para la producción de aluminio con dos líneas de reducción,
conocidas como Línea III (Fase II) y Línea IV (Fase III). En dichas líneas se lleva a cabo
el proceso de reducción de la alúmina para obtener el aluminio, sin embargo las
líneas no se encuentran trabajando a toda su capacidad operativa debido al mal
estado en se encuentran los equipos y maquinarias utilizados para lograr la
reducción; entre dichas maquinaria se encuentra las celdas electrolíticas de
reducción.
Al día de hoy el estado de algunas celdas es bastante crítico, lo que ha llevado a
que un gran número de ellas fueran desincorporadas de las líneas; nada más en la
línea IV, existen 73 celdas operativas de un total de 216, el resto (143) están fuera
de servicio. Estas cifras significan que el solo el 33.8 % de las celdas funcionan.
El estado de las celdas de reducción se debe a diferentes factores. Según lo
expresado por los supervisores y encargados del mantenimiento de las líneas,
algunos de las causas que han influenciado para el mal estado de las celdas son:
descuido de los operarios de las celdas, durabilidad y resistencia de algunos
componentes de las celdas, golpes por parte de la grúa puente durante el cambio de
los ánodos, mala ubicación de algunos componentes de las celdas, entre otras
causas. Razón por la cual la empresa se ha visto en la necesidad de modificar la
tecnología de las celdas de reducción con el fin de mejorar su capacidad de
producción, el medio ambiente de trabajo de los operarios y la resistencia de las
celdas.
La parte de la celda que tendrá las mayores modificaciones es la superestructura,
ya que es la más afectada por las razones antes mencionadas. Sin embargo, se ha
presentado la problemática de que no existe un documento que recaude toda la
información técnica, pertinente y necesaria, relacionada con la superestructura, y
que su vez sea la base técnica para definir y orientar los cambios y mejoras en la
6
tecnología. Ante tal necesidad, se hace oportuna la elaboración de un manual
técnico, operativo y analítico de la tecnología de las superestructuras, que facilite el
proceso de adecuación de estas para un mejor desempeño en el proceso de
reducción.
Objetivo general de las pasantías
Elaborar un documento técnico-operativo que indique las especificaciones y
función de las superestructuras de las celdas de reducción en la línea IV de CVG
Alcasa.
Objetivos específicos

Diagnosticar la situación actual de las superestructuras de las celdas de
reducción en la línea IV de CVG Alcasa.

Identificar los componentes y despieces de las partes de la superestructura
con el propósito de establecer las especificaciones de estas según el
fabricante y/o proveedores, indicado su tecnología.

Definir precios de los insumos y partes que conforman la superestructura,
para establecer los costos por cada una.

Indicar las prácticas operativas y mantenimiento relacionadas con la
superestructura e indicar las faltantes de ser necesario.

Elaborar una hoja técnica de las superestructuras por cada línea de
reducción.
Para estar a la vanguardia de las exigencias productivas del mundo moderno es
necesario adaptarse a las últimas tendencias tecnológicas en cuanto a producción se
refiere; y en el área de reducción, que constituye la columna vertebral de la
7
producción de aluminio, es fundamental lograr la modernización de los celdas
reductoras, no solo con la idea de que estén todas en su totalidad operativas, sino
también lograr la reducción en menos tiempo y a menor costo para la empresa. Por
tal razón, se debe contar con documento que permita revisar, analizar, estimar y
tomar decisiones pertinentes a la tecnología de las celdas de reducción de la línea IV
de CVG Alcasa. Contar con una documentación que permita realizar lo antes
planteado beneficiara los cambios necesarios que se requieren hacer en las celdas
para una adecuación tecnológica que este a la altura de las últimas tecnologías de
reducción en el mundo; lo cual permitirá mayor producción de aluminio a un menor
costos del proceso.
El manual tecnológico y operativo está basado en la tecnología de las celdas de
reducción empleada en CVG Alcasa, específicamente en la superestructura.
El
manual enmarca todos los aspectos técnicos (despiece, especificaciones, marcas,
fabricadores, insumos y repuestos requeridos, entre otros), planos, costos de
instalación e insumos, manuales de mantenimiento y operaciones. Y el mismo es
aplicable para todas las celdas de reducción pertenecientes a la línea de reducción
IV de CVG Alcasa.
Fundamentos Teoricos
Proceso de Producción del Aluminio en CVG ALCASA
Alcasa está constituida fundamentalmente por 6 principales instalaciones, las
cuales se conjugan para producir aluminio primario y sus aleaciones, en sus
diferentes formas (pailas, lingotes, cilindros, láminas, bobinas, etc.) Estos productos
se originan a partir de la interacción de energía eléctrica, alúmina, criolita, fluoruro
de aluminio, antracita calcinada, coque de petróleo calcinado, coque metalúrgico y
alquitrán, en forma de materia prima que consolida su elaboración.
8
El proceso productivo para la obtención del aluminio se realiza en las áreas
siguientes:
El Muelle: Está localizado 5 km de la Planta, al margen derecho del Río Orinoco, allí
se almacenan las diferentes materias primas para la producción de aluminio en las
salas de almacenamientos con una capacidad de 74.000 TM/año. Las mismas se
descargan a través de una cinta transportadora a una razón de 300 TM/h. Por su
facilidad de acceso al mar gracias a su ubicación, presenta inmensas ventajas para
C.V.G. ALCASA, lo cual le permite producir aluminio a precios competitivos.
Planta de Carbón: En la Planta de Carbón comienza el proceso de producción del
aluminio con la preparación de los carbones o ánodos compuestos de coque,
petróleo calcinado y brea de carbón o alquitrán, que se combinan y se compactan en
una máquina vibrocompactadora a 145 °C. Luego se someten a un proceso de
horneado durante 28 h.
Finalmente son llevados a la sección de Envarillado y de allí a las Celdas
Electrolíticas. En las Figuras 5 y 6 pueden verse el aspecto físico de Planta de Carbón
y uno de sus productos manufacturados, el Ánodo de Carbón.
Figura 1. Planta de Carbón.
Figura 2. Ánodo de Carbón.
9
Planta de Envarillado: En esta Planta se realiza el ensamblaje de ánodos o carbones
que provienen del horno de cocción con el yugo y barra celda y de allí es trasladado
a la Planta de Reducción. Además, también se realiza el acople de cátodos (ver
Figura 7) a su base para luego ser trasladados al área de Reacondicionamiento de
Celdas.
Figura 3. Ánodo Envarillado.
Planta de Reducción: La Planta de Reducción o de Celdas Electrolíticas, es el corazón
del proceso de producción del aluminio. Allí se disuelve la alúmina en un medio
electrolítico de criolita fundida descomponiéndola en sus dos elementos básicos:
oxígeno y aluminio. El oxígeno es atraído a la parte superior de la celda, quemado y
convertido en dióxido de carbono en el ánodo. El aluminio es atraído hasta el fondo
del recipiente por los cátodos y se extrae por succión hasta el crisol, para ser
enviado a las Plantas de Fundición.
El área de reducción comprende IV Líneas para un total de 684 Celdas de tecnología
Reynolds, 288 del tipo Niágara, 180 del tipo P - 19 y 216 del tipo P - 19S. El proceso
de reducción del aluminio es continuo y las celdas trabajan 24 horas los 365 días del
año. La capacidad nominal de la planta es de 210.000 TM/año.
10
Figura 4. Celda Electrolítica.
Figura 5. Planta de Reducción.
Planta de Fundición: En las Plantas de Fundición I y II, las aleaciones de aluminio son
preparadas de acuerdo a los requerimientos de los clientes. El aluminio líquido
proveniente de las salas de celdas, 99,8% aluminio puro, es transferido en crisoles a
estas Plantas y vertido en los Hornos de Retención donde metales tales como:
titanio, magnesio, hierro y cobre son añadidos a fin de preparar las distintas
aleaciones. El metal líquido en los Hornos es sometido a varias pruebas y controles
de calidad antes de ser transferido a la unidad de colada respectiva.
Durante la colada el aluminio líquido es vaciado en moldes enfriados por agua,
siendo el producto final lingotes de refusión de aluminio primario (22,5 kg; 454 kg y
680 kg) o cilindros para extrusión y planchones.
Figura 6. Manufactura de Lingotes de Aluminio
11
Planta de Laminación: Ésta Planta está conformada por 3 naves industriales, L0, L1 y
L2. La nave L0, la cual consta de un área aproximada de 19.877 m2, es donde se
ubican los Laminadores en Frío United y Bliss, las Rectificadoras de Cilindros Farrel y
TosHostibar, los Hornos de Recocido Canefco, la Niveladora a Tensión, la Línea de
Limpieza, las Cortadoras de Largos, la Cortadora de Formatos, la Embosadora, la
Cortadora de Cintas y la Línea de Empaque, áreas de oficinas, donde labora el
personal de la Gerencia de Laminación, Gerencia Técnica y la Gerencia de
Planificación y Control de la Producción, áreas de almacenamiento de productos en
proceso y terminados. Además esta nave cuenta con 4 Grúas Puente para ejecutar el
mantenimiento. En ésta área se procesan bobinas desde 6 mm a cero 0,23 mm de
espesor y pesos desde 2,5 TM hasta 6,5 TM además de los procesos de acabado y
empaque.
La nave L1, tiene un área aproximada de 2.950 m2. Aquí se encuentra el equipo de
Colada Continua de Doble Rodillo, donde se producen bobinas de 6 mm de espesor
y pesos entre 3 TM y 6,5 TM. También cuenta con 2 Grúas Puente para
mantenimiento. y manejo de material.
La nave L2, cuenta con un área aproximadamente de 35.319 m2, cuenta en su
espacio físico con una Fresadora de Planchones, una Compactadora de Chatarra, 2
Hornos de Precalentamiento Guinea, un Laminador en Caliente Clecim Cosim, una
Rectificadora de Cilindros, un Laminador en Frío Davy McKee y 2 Hornos de
Recocido. Además cuenta con 5 Grúas para el manejo de material y 3 para
mantenimiento, así como también con 3 carros transferidores de material.
12
Sistema de Reducción Hall-Herould
El sistema utilizado en CVG Alcasa para la reducción se conoce con el nombre
de Hall-Herould. El proceso consiste en disolver primeramente la alúmina en el baño
de criolita fundida dentro de un recipiente recubierto internamente por los ánodos
ó Electrodos positivos y los cátodos ó los electrodos negativos. Al cumplir el proceso
la alúmina se descompone en sus elementos básicos que son el oxígeno y el
aluminio. El aluminio es traído por los cátodos al fondo del recipiente (Cuba) y el
oxígeno es traído por los ánodos, éste último son producidos en Planta de Carbón,
compuestos básicamente de brea de carbón (alquitrán) de alto punto de
ablandamiento (115 ºC) y coge del petróleo calcinado que se mezcla y después se
compacta en una prensa vibratoria a 175 ºC de temperatura.
Reacciones químicas en el proceso de reducción
Con el proceso Hall-Héroult, nombre dado en honor a sus inventores, se produce
aluminio vía la reducción de alúmina (Al2O3) disuelta en un electrolito a través del
cual circula una corriente eléctrica. El electrolito o baño de sales, está basado
principalmente en criolita fundida (Na3AlF6), también se le añaden otros materiales
para mejorar la eficiencia de operación o reducir el consumo de energía, tales como
fluoruro de aluminio (AlF3), fluoruro de sodio (NaF), carbonato de sodio (Na 2CO3),
fluoruro de calcio (CaF2), carbonato de litio (LiCO3) y óxido de magnesio (MgO) entre
otros.
Una celda moderna consiste de un recipiente o estructura de acero en forma de
caja rectangular abierta llamada casco, usualmente revestido con materiales
refractarios aislantes. Al fondo del casco, yace un revestimiento interno de bloques
catódicos de carbón precocido que tienen embebidos barras metálicas colectoras
de electricidad. El casco más aislante cumple una doble función, actúa como un
contenedor refractario para el metal y el electrolito fundidos y conduce la
13
electricidad para producir una distribución igual de corriente por encima de la
superficie del contenedor.
Figura 7: Proceso Hall-Héroult en Celda Electrolítico
El aislamiento térmico se ajusta para dar un buen balance de calor a la celda. Un
revestimiento protector conocido como “lecho” se forma al congelarse parte del
electrolito sobre las paredes internas, no así en el fondo horizontal del cátodo de la
celda, donde el aluminio fundido está en contacto directo con los bloques de
carbón. Inmersos en el baño se encuentran ánodos de carbón combustibles, o
electrodos positivos de la celda, suspendidos de una superestructura que es
soportada por el casco.
Se puede decir entonces al mencionar el cátodo, o
electrodo negativo, que este está compuesto de un bloque catódico, revestimiento,
casco y en algunos casos, debido a sus propiedades altamente conductivas, del
propio metal fundido. En la Figura 12 se muestra un cátodo de una celda tipo
14
Reynolds P-19 empleada en Venalum, en este caso sin incluir metal líquido ni
refuerzos del casco.
La energía eléctrica necesaria para la reducción de aluminio es introducida a la
celda a través de los ánodos por medio de una barra alimentadora. Dentro de la
celda, la corriente fluye a través del electrolito hacia el cátodo y sale por las barras
conductoras en éste. El metal se forma en el cátodo de aluminio fundido y el
oxigeno es descargado en el ánodo de carbón reaccionando con este y
consumiéndolo para formar dióxido de carbono. Por tanto, la reacción química
principal puede ser escrita en forma general como:
2 Al2O3 (disuelto) + 3 C (sólido) = 4 Al (líquido) + 3 CO2 (gas)
Figura 8. Cátodo de celda Reynolds P-19.
Esta reacción química corresponde al 100 % de eficiencia de corriente, no
obstante, el proceso real de reducción del aluminio, ocurre una reacción inversa de
reoxidación del aluminio depositado en el cátodo en presencia de CO2 que reduce la
eficiencia de corriente. Aunque aun en la actualidad, el mecanismo del proceso
electrolítico no se ha entendido completamente, hay acuerdo general en que la
criolita fundida se disocia completamente en dos tipos de iones, los de sodio (Na +) y
los iones hexafluoraluminatos (AlF63-).
Los últimos se disocian parcialmente en iones tetrafluoraluminatos (AlF 4-) y iones
fluoruros (F-). Los iones de sodio (y no los que contienen aluminio) transportan la
15
mayor parte de la corriente eléctrica a través del baño, aun así el aluminio se
deposita en el fondo. Por tanto, la reacción en el cátodo probablemente involucra
iones AlF63- y AlF4-.
La alúmina se disuelve en la criolita fundida y forma distintos iones de
oxifluoruro de aluminio. Estos iones son transportados al ánodo positivo y proveen
el oxigeno para la formación de dióxido de carbono. El gas producido en el ánodo
contiene emisiones del baño y pasa por un sistema de depuración antes de ser
descargado a la atmósfera. Estas emisiones también son absorbidas por el baño
congelado o costra, que también sirve como aislante térmico en el tope de la celda.
En la Figura 9, se observa un diagrama de las diferentes zonas donde se
producen las reacciones descritas anteriormente, conducentes a la producción del
aluminio. Una planta industrial típica de producción de aluminio puede tener varias
líneas de celdas operando aproximadamente entre 930 y 1000 °C de temperatura.
Estas celdas están dispuestas en un circuito eléctrico en serie, y la producción de
aluminio de ellas es directamente proporcional a la corriente de operación de las
mismas.
ANODO
ZONA C
METAL
TRANS. POR CONV.
ZONA D
CO2
TRANS. POR CONV.
BAÑO
ELECTROLITICO
ZONA B
FRONTERA
METAL TRANS. POR DIFUSION
50 mm
ZONA E
REACCIÓN
ZONA A
INTERFASE
ALUMINIO
Figura 9. Diagrama esquemático de materiales y zonas presentes en la
reducción de aluminio
16
De acuerdo a la Ley de Faraday, un Faraday de electricidad (26,8 Ah) debería, en
teoría, dar un gramo equivalente de aluminio (9,0 g). Sin embargo, en la práctica
usualmente se produce sólo entre 85 y 95% de esta cantidad. La pérdida principal en
la eficiencia de corriente es causada por la reoxidación del aluminio con dióxido de
carbono para formar alúmina y monóxido de carbono.
El voltaje de una celda Hall-Héroult esta usualmente entre 4 y 5 voltios, y el
consumo de energía esta principalmente en el rango de 13 a 18 kWh/kg Al. Por
ende, la eficiencia de energía del proceso está tan sólo en el orden del 40% y una
gran cantidad de la energía de entrada se pierde en forma de calor cedido a los
alrededores. El amperaje de celda muestra variaciones considerables entre los
distintos productores de aluminio, desde las más pequeñas celdas tipo Söderberg de
40 kA hasta las celdas modernas de ánodos precocidos operando a corrientes de
hasta 300 kA y superiores
Celdas electrolíticas
En las celdas de reducción electrolítica es donde se lleva a cabo el proceso de
obtención del aluminio. Consiste en un recipiente de acero ASTM A36 aislado
eléctricamente y térmicamente, y su configuración geométrica es rectangular. Está
compuesta por 18 ánodos (para el caso de línea IV, son de 1400 mm y de tres puntas
centradas) y 14 bloques de cátodos, los cuales permitan el paso de la corriente
eléctrica a través del baño electrolítico; a su vez todas las celdas están conectadas
en un circuito en serie formando las salas de celdas, que a su vez conforman las
líneas. En la línea IV la tecnología de celda usada es la Reynolds P-19S (Alimentación
Puntual). Esta tecnología fue desarrollada por Reynolds y ha sido modificada en el
tiempo por CVG Alcasa (P-20S), siendo los más importes cambios para mejoras1:
1
José Rojas, Memoria de Celdas III CVG Alcasa, Línea IV, Área de Reducción,
Septiembre de 1994, pagina 6.
17
1. Inclusión de un sistema de control de microprocesadores para ver la línea
celda por celda: El objetivo de la mejora fue optimizar el control de las
operaciones en las celdas.
2. Alimentación de alúmina en forma puntual para mantener una
concentración constante de material en el baño electrolítico. El objetivo de la
mejora era lograr una mayor eficiencia de las celdas y de los factores de
consumo.
3. Arreglo de los campos magnéticos generados por las celdas. Para ello, se
mejoraron los componentes del campo magnético, y se hicieron arreglos en
las barras catódicas para lograr una alta eficiencia eléctrica.
4. Se revisó la química del baño para optimizar la constitución de los
electrolitos con el fin de usar una cantidad menor de criolita.
Figura 10. Celda Electrolítica
Superestructura
Consiste en una estructura de acero apoyada por los extremos, sobre el casco de
la celda, específicamente sobre el plato, y separados por una placa de bakelita. Su
función es actuar de soporte al puente, ánodos, las tolvas para alúmina y los
18
alimentadores puntuales. Es de gran importancia para asegurar la estabilidad del
conjunto de ánodos, y soportar el gran peso de los elementos para la alimentación
eléctrica y de alúmina.
Figura 11. Superestructura
Figura 12. Superestructura en
reparación
Puente
Está formado por barras de aluminio sostenidas por la superestructura. El puente
se encuentra conectado a las barras de distribución de corriente mediante flexibles
de aluminio. Los ánodos están sujetos al puente por medio de ganchos “j” y grapas.
El puente se desplaza verticalmente gracias a un motor eléctrico acoplado al
reductor y este a su vez a cuatro mecanismos de tornillos sin fin.
Figura 13. Puente anódico
19
Tolva para alúmina
Las tolvas están constituidas por un recipiente metálico y dos boquillas de
salida o alimentación, la cual es accionada por un cilindro neumático dosificador y su
función
es almacenar alúmina (5 Toneladas de capacidad), lo que permite la
operación de la celda por más de 24 horas sin recargar nuevamente. . La tolva se
encuentra ubicada en la parte interna de la celda y las partes que la conforman son:
Compuerta, Pivote, Pin, Vástago y Tensor.
Figura 14. Tolvas en reparación
Figura 15. Tolvas fuera de servicio
Alimentadores puntuales
Se utilizan para romper la costra que se forma sobre la superficie del baño
líquido y alimentar de alúmina y/o electrolitos al mismo. Son accionados por aire
comprimido, están construidos de acero y existen cuatro en cada celda.
Figura 16. Alimentador Puntual dañado
Figura 15. Alimentador Puntual
20
Ánodos
Están constituidos por una barra y un bloque de carbón principalmente. La barra
es rectangular (152x127x2235 mm) y compuesta de aluminio (aleación AA-6063-T5),
para permitir el paso de la corriente eléctrica del puente al bloque de carbón. Por su
lado, el bloque de carbón (1140 x 568 x 450 mm, 870 kg/bloque aprox.) es precocido, y
esta hecho de coque de petróleo calcinado, alquitrán y cabos. Los ánodos son los
encargados de suministrar de forma directa la corriente eléctrica en el baño liquido
para lograr la reducción.
Figura 17. Ánodos antes de
su colocación en la celda
Figura 18. Ánodos en funcionamiento dentro de una
celda
Soportes “J”
Es una pieza de acero fundido (ASTM 128-Grado B1) en forma de “J”, atornillado
a la placa. Existen 2 por cada placa y se utilizan para soportar la grapa
Placa diamante
Llamada diamante debido a su forma; está soldada al puente anódico y transmite
la corriente eléctrica a la barra de ánodo. Es de aluminio, aleación AA-6201.
21
Figura 19. Vista frontal, conjunto
placa diamante y soporte “J”
Figura 20. Vista lateral, conjunto
placa diamante y soporte “J”
Grapa
Dispositivo de acero usado para presionar la barra de ánodo contra la placa
diamante.
Figura 21. Grapas
Figura 22. Grapas sosteniendo a los ánodos
Tapas laterales
Piezas de aluminio, movibles, colocadas a los lados de la celda. Evitan las
pérdidas de calor y también las pérdidas de los gases (electrolitos en estado
gaseoso, monóxido de carbono, entre otros), resguardando así la salud de los
operarios de celdas.
22
Figura 23. Tapas laterales
Figura 24. Posicionamiento general
de las tapas laterales en la celda
Flexibles de Ánodos
Consiste en un haz de láminas delgadas de aluminio que sirven para tomar la
corriente de la red de distribución (conductores verticales) y conducirla al puente de
la celda.
Figura 25. Flexibles de ánodos de las celdas de la
línea IV
23
Metodología aplicada a la investigación.
Tipos de investigación utilizados.
En éste estudio se realizó una investigación de campo, soportada en la
investigación documental, se hace uso de la investigación aplicada ya que ésta es
necesaria para solucionar el problema presentado en este informe.
Investigación de campo.
“Este tipo de investigación tiene como característica fundamental la de poner
al investigador en contacto con el objetivo o sujeto investigado (Unidad de
investigación) pero sin la posibilidad del control o estudio de todas o de
algunas variables tal como sucedería en la investigación experimental o
específicamente, de laboratorio”. (Guarisma José y Sánchez Aranguren, pág.
94).
Investigación documental.
“La investigación documental utiliza para sus fines el pensar reflexivo, el
razonamiento lógico, abstrae las características no esenciales que ofrecen los
hechos, fenómenos o datos registrados en documentos y generaliza en base a
las características fundamentales”. (Guarisma José y Sánchez Aranguren, pág.
88).
Investigación descriptiva.
“Aquella que expresa minuciosamente e interpreta lo que es; está relacionada a
condiciones o conexiones existentes, práctica que prevalece, opiniones o punto de
vista o actitudes que si mantienen el proceso en marcha”. (Balestrini, pág. 91).
24
Investigación aplicada.
“Se orienta principalmente hacia la aplicación de los conocimientos, es decir, a una
acción sobre lo real” (Guarisma José y Sánchez Aranguren, pág. 71).
Revisión Bibliográfica.
“Todos aquellos documentos y libros, que nos proporcionan datos para el análisis y
tratamiento del problema de investigación planteado”. (Hernández, pág. 44).
Métodos de recolección de datos.
Se realizaron visitas al área de Celdas (Línea IV) en las que mediante el uso de la
observación directa se constataron las condiciones actuales de las superestructuras,
también se aplicaron entrevistas para conocer en detalle el proceso de reducción y
el papel que juega la superestructura en el mismo; también se necesito de
entrevistas para conocer los cambios que se han hecho en la tecnología desde que
fue puesta en marcha y los futuros cambios propuestos, determinar las diferentes
partes que componen la superestructura, los insumos necesarios para su
funcionamiento y los costos asociados.
Observación.
“La observación científica es la captación previamente planeada y el registro
controlado de datos con una determinada finalidad para la investigación,
mediante la percepción visual o acústica de un acontecimiento. El termino
observación no se refiere, pues, a las formas de percepción sino a las técnicas
de captación sistemática, controlada y estructurada de los aspectos de un
acontecimiento que son relevantes para el tema de estudio y para las
suposiciones teóricas en que este se basa”. (Klaus Heinemann, 2003, pág. 135)
25
Entrevista.
“Es un procedimiento de la investigación social y se caracteriza en que el
encuestador solicita información a otra persona para obtener datos sobre un
problema determinado”. (Guarisma José y Sánchez Aranguren, pág. 120).
Medición
Según la Real Academia Española:
“La medición, etimológicamente viene del verbo medir y consiste en la comparación
de una cantidad con su respectiva unidad con el fin de conocer cuántas veces la
segunda está contenida en la primera”.
Descripción del plan inicial de trabajo.
Las actividades del plan de trabajo fueron desarrolladas en base al plan inicial.
(Ver Apéndice Nº 1. Plan de Trabajo). El lapso de ingreso al proceso de pasantías fue
desde 19/03/12 hasta el 11/05/12, siendo el tiempo de pasantías de ocho (8)
semanas, sin embargo, fue necesario extender el periodo de pasantías dos (2)
semanas más, para un total de diez (10) semanas de pasantías. Las razones de la
extensión fue el tiempo no trabajado en la empresa por motivo de los diferentes
días festivos ocurridos en el lapso de pasantías (Semana Santa, Batalla de San Félix,
19 de Abril, día del trabajador). Dichos días fueron no laborables para el personal
administrativo y pasantes, aminorando así el tiempo efectivo de pasantías. El tiempo
no trabajado era de suma importancia para el proyecto, de tal modo que se hizo
necesaria su recuperación.
Semana Nº 1.
Proceso de inducción a la empresa. Durante esta semana se realizaron las
actividades de bienvenida y recibimiento al grupo de pasantes, de igual forma se
expusieron las charlas de seguridad y sociopolíticas de la empresa. Se realizó un
26
recorrido general por las diferentes aéreas de producción de la empresa y se asigno
el área de trabajo.
Semanas Nº 2, 3, 4, 5, 6.
Durante estas semanas se realizó el proceso de investigación y documentación
para la elaboración del proyecto de pasantías. Específicamente en la semana dos (2)
fue asignado y explicado por parte del tutor industrial el tema para la pasantías;
posteriormente se hizo un recorrido por el área de celdas (área donde se
desarrollaría el proyecto) para explicar el proceso de reducción y mostrar la
maquinaria objetivo del proyecto y su función en dicho proceso.
El resto de las semanas se realizaron visitas continuas al área de reducción de la
línea IV para entrevistar al personal de ingeniería, mantenimiento y obrero; tomar
fotos, recaudar información escrita (informe técnico) y estudiar el funcionamiento
de la superestructura. Para recolectar información, también fue necesaria la visita
continua al área de reconstrucción de celdas, almacenes, taller central, gerencia de
Ingeniería industrial y biblioteca. Otra área importante que fue visitada
constantemente para en el estudio y análisis de la superestructura fue planoteca, ya
que allí se estudiaron los planos para identificar las partes y hacer los despieces.
A lo largo de estas semanas también se fue trabajando en el formato de la hoja
técnica y del manual técnico- operativo.
Semanas Nº 7, 8, 9.
Realización de la hoja técnica de la superestructura, del manual técnico
operativo y cálculo de los costos relacionados con la misma. También se hizo la
entrega de todo lo anterior al tutor industrial.
27
Semana Nº 10.
Correcciones finales de la hoja técnica y del manual técnico operativo.
Exposición del proyecto completo de pasantías en la gerencia técnica de CVG
Alcasa.
Resultados obtenidos
En conformidad a los objetivos planteados para el proyecto de pasantías se
obtuvieron los resultados que se expondrán a continuación. Los mismos serán
explicados y analizados.
Situación actual de las superestructuras de la línea de Reducción IV (Fase III)
Como fue explicado anteriormente, en la línea IV existen 73 celdas operativas de
un total de 216, el resto (143) están fuera de servicio debido al deterioro en que se
encuentran, lo que significa que el solo el 33.8 % de las celdas funcionan. El
deterioro se debe a factores de relacionados a la mala operación de las celdas y de
los equipos relacionados con ellas, además de la resistencia de los materiales con los
cuales están hechas.
En el caso especifico de las superestructuras, como parte fundamental de las
celdas, se ha notado deterioro en algunos de los elementos que la conforman.
Según lo que exponen trabajadores e ingenieros de la línea IV, las superestructuras
han sufrido desgaste debido a: la durabilidad y resistencia de algunos componentes
de las mismas, golpes por parte de la grúa puente durante el cambio de los ánodos,
mala ubicación de algunos sus componentes, entre otras causas. Razón por la cual la
empresa se ha visto en la necesidad de modificar la tecnología de las
superestructuras con el fin de mejorar su desempeño, el medio ambiente de trabajo
de los operarios y la resistencia de las celdas.
28
Figura 26. Alimentador puntual dañado
Figura 27. Sistema de hermetizado
deteriorado
Figura 28. Aleros dañados
Figura 29. Celda y superestructura
completamente fuera de servicio
De los elementos de la superestructura, los que sufren más daño son:

Los alimentadores puntuales

Aleros

Tapas de hermetizado

Puerta de trasegado (pasillo ancho)

Puerta de desnatado (pasillo angosto)

Ganchos “J”
29
En cuanto las fallas más frecuentes en la superestructura, se pueden observar las
siguientes:
FALLAS MAS FRECUENTES
Nº
1
FALLA
Obstrucción
ACTIVIDADES
FRECUENCIA
Limpieza superficial de la Estructura
Semanal
Limpiar adecuadamente el Sistema
Motriz y despejarle todo material
acumulado.
Semanal
Limpiar material acumulado en ejes,
chumaceras.
Semanal
Limpieza de Tolvas,cilindros y
Compuertas
Semanal
Reemplazo de aislantes del cilindro
rompe costra
Mensual
Reemplazo punta de diamante de la
superestructura de celda
Reemplazo sello
rompecostra
2
3
4
5
6
Deterioro (piezas y elementos
mecánicos)
Fugas
Ruido Anormal
Vibración
Lubricación
del
cilindro
del
Mensual
Mensual
Reemplazo alimentador puntual de
alumina de la celda
Mensual
Cambio de tornillos de ¾” de diámetro
de los soportes J
Mensual
Cambio cilindro del rompecostra de la
celda
Mensual
Cambio del ducto de la celda
Mensual
Cambio de la tubería del cilindro del
rompecostra
Cambio del conector de la tubería del
cilindro del rompecostra
Enderezar tapa ubicada en la parte
superior de la celda
Enderezar mesa ubicado en la parte
superior de la celda
Ajustar acople universal
Mensual
Ajustar
aislante
rompecostra
Alinear poleas
cilindro
del
Mensual
Mensual
Mensual
Semanal
Mensual
Semanal
Centrar pasador de la base del cilindro
del rompecostra
Mensual
Centrar pasador
toneladas
15
Mensual
Lubricar adecuadamente los
rodamientos de los motores eléctricos
dependiendo de sus especificaciones.
Mensual
Destapar acoples de poleas y lubricar
los dientes.
Engrasar chumaceras de poleas
Mensual
al
gato
de
Mensual
Tabla N°1. Fallas más frecuentes en las superestructuras. Tabla elaborada por el Ing. Iván
Hernández, Técnico mecánico del departamento de reconstrucción de Celdas.
30
Debido a las razones antes mencionadas en los últimos años, se han propuesto
toda una serie modificaciones en la tecnología de las superestructuras para lograr
mejoras. Las modificaciones serán expuestas en el siguiente cuadro resumen:
Cambios recientes Planteados en la Tecnologia de Superestructura
Cambios
Razones del Cambio
Propuesta
Beneficios del cambio
Sistema de alimentación de celda
poco efectivo, debido a que la
Ubicación de los alimentadores
Puntuales. Información obtenida
del informe realizado por Sergio
Lopez (Sup.Gral de Servicios de
Celdas III)
descarga de alumina se hace
Garantiza que el alimentador
entre dos carbones generando
Desplazar los alimentadores
acumulación de alúmina
puntuales de estar entre dos
alúmina, redicción de los
(volcanes). La acumulación de
carbones a estar entre cuatro
efectos anódicos, mayor vida
alumina produce efectos
carbones
anódicos no deseados, al igual
no genere acumulación de
util de los alimentadores
puntuales, mayor producción.
que dañan al laimentador. Todo
esto genera costos innecesarios.
Incremento de la corrinte
nominal de 156 Ka a 165 Ka en
las celdas para aumentar la
producción de aluminio por
reducción. Dicho aumento del
Espesor de las placas Diamantes.
amperaje demanda que se
Información extraida del informe
Coloquen ánodos de 1400 mm
Aumentar el espesor de las
elaborado por Gustavo Guzman
(tres puntas centradas) en las
placas diamantes de 2 cm a 7
(Sptcia. Calidad y procesos
celdas en lugar de los ánodos de cm para compensar la diferencia
Red/Carb), el habla del incremento
1300 mm. Lo cual trae como
de espacio por las puntas
del amperaje de las celdas de
consecuencia una disminución
centradas en el anodo.
Reducción
del canal central de la celda de
Mantener el espacio de 20 cm
en el canal central
de 20 cm a 10 cm. Esto dificulta
el trabajo del alimentador
puntual, ya que no hay espacio
para hacer la descarga de
alúmina.
Daño frecuente en los aleros
Aleros (Hermetizado). Información
facilitada por Sergio Lopez
(Sup.Gral de Servicios de Celdas
III)
(material poco resistente) por lo
impactos que se producen
cuando se estan haciendo los
cambios de ánodos, y en
ocaciones los aleros caen dentro
Mayor resistencia de los aleros,
Cambiar los aleros de un
disminiyen los gastos por
diseñado vasculado segmentado mantenimiento y reemplazo de
a un diseñado entamborado
aleros, se asegura la integridad
unido
de la compocisión quimica
requerida del baño.
del casco, contaminando el baño
La mayoria de la
superestructuras no cuentan
Tapas Laterales (Hermetizado).
Planos, fotos e información
aportada por Cristian Barreto
(Supervisor general Taller de
varillas)
con un hermetizado, y las que lo
tienen se encuentra incompleto
e ineficiente. Esto trae como
consecuencia el escape de los
gases producidos por la
reducción de la alúmina y mayor
Cambiar el diseño y material de
Eliminación de las fugas de
los aleros de las tapas laterales
gases, menor irradiación de
para hacerlas más resistentes y calor, disminiciòn de accidentes
colocar las tapas a las celdas que
laborales por quemaduras o
no las tienen
afixia
propagación de calor por el
proceso de reducción.
Tabla N°2. Cambios hechos y propuestos en la tecnología de la superestructura
31
Otro aspecto que ha motivado los cambios en la tecnología de la
superestructura son las planificaciones estratégicas del Estado venezolano.
Actualmente CVG ALCASA, y como consecuencia de la unión de todas las empresas
del sector aluminio, se encuentra unificando criterios con CVG VENALUM en lo que
son las tecnologías de las celdas de reducción. Según lo explicado por el Ing. Sergio
López (Supervisor general de servicios de celdas III) , la unificación de los criterios en
la tecnología se basa en tener los mismos lineamientos en cuanto hermetizado,
alimentación de corriente, alimentación de alúmina y superestructura en general; de
hecho ya se cuenta con un prototipo de lo que será la nueva tecnología.
Figura N°30. Prototipo de superestructura basada en la tecnología de CVG VENALUM
Figura N°31. Diferencia entre los espesores de las Placas diamantes de la tecnología
antigua y las placas diamantes de la tecnología nueva
32
Figura N°32. Modificación de los aleros de la superestructura (de basculante a
entamborado)
Costos asociados a la superestructura
Costo
627901,07
Superestructura Bsf
Unidades
1
MATERIALES PARA INSTALACIÓN
DESCRIPCION
UNIDAD
CANT.
COSTO
TOTAL (Bs.F)
Superestructura
KG
1,00
627.901,07
627.901,07
Oxigeno y gas
GPO
2,00
299,00
598,00
SG
1,00
2.800,00
2.800,00
PZ
1,00
1.505,15
1.505,15
Spray Negro
KG
1,00
5,38
5,38
Baquelitas
SG
1,00
1.500,00
2.360,00
Elementos de fijación
Pintura de Aluminio
Alta Temp.
COSTO TOTAL DE MATERIALES Bs.
635.169,60
635.169,60
Tabla N°3. Costo total de los materiales usados para instalar una superestructura en la
celda
33
MANO DE OBRA
DESCRIPCION
UNIDAD
CANT.
JORNAL DIARIO
TOTAL (Bs.F)
Supervisor
HOM
1,00
166,05
166,05
Obreros
HOM
5,00
130,18
650,90
Montador
HOM
-
-
-
Ayudante
HOM
-
-
-
Chofer
HOM
1,00
108,36
108,36
Tecnico seguridad
HOM
1,00
166,05
166,05
SUBTOTAL DE MANO DE OBRA
% PRESTACIONES SOCIALES
1.091,36
303,01
3.306,93
TOTAL MANO DE OBRA
4.398,29
COSTO DIRECTO
SUB.TOTAL (A)
% GASTOS ADMINISTRATIVOS
15
SUB-TOTAL (B)
% DE UTILIDAD IMPREVISTOS
639.567,89
95.935,18
735.503,07
15 110.325,46
PRECIO TOTAL POR UNIDAD (BS)
845.828,53
Tabla N°4. Costo total por unidad para instalar una superestructura (incluye precio de los
materiales y mano de obra)
Para calcular el costo de instalación de una superestructura, primero fue
necesario calcular el costo de la superestructura como unidad, ya que la misma no
se compra unitariamente sino que es un proyecto de inversión, es decir, se manda a
armar. Para ello, y basado en el despiece de la superestructura realizado y en los
planos, se investigaron los costos de cada uno de los componentes y partes que la
conforman; luego, sumando los costos de cada componente se calculo un costo
aproximado de armado de una superestructura (627.901,07 Bsf),
y una vez
obtenido el costo de armado se procedió a realizar el cálculo total de instalación
considerando el costo de armado, de mano de obra y de materiales necesarios para
instalar en el área de reducción (845.828,53 BsF). De igual forma es necesario
considerar aparte los costos de los repuestos e insumos necesarios para
mantenimiento de la superestructura.
34
Costo Aproximado Partes Para Funcionamiento
Costo Aproximado Partes Principales
Cantidad x
Precio
Total por
Estrctura
unitario (Bsf)
Partes
2
37808
75616
Puente anodico
1
93194
Placas diamantes
18
79,17
Parte
Tolvas para
Alumina
Cantidad x
Precio
Total por
Estructura
Unitario (Bsf)
Partes
Grapas
2
434,41
868,82
93194
Anodos
18
presupuestado por la
1425,06
Zapatas pequeño
Parte
Proyecto de inversión ya
empresa
Aislantes para
8
163,98
1311,84
4
1368,1
5472,4
8
199,24
1593,92
4
200
800
2
336
672
(Baquelitas)
Gancho "J"
32
144,4
4620,8
Motor Electrico
1
3495,55
3495,55
Valvulas ROSS
Manguera Larga
para
Alimentadores
Reductores
Templeton (Gato
4
6255
25020
2
153,58
307,16
1
3600
3600
2
348
696
6
171,32
1027,92
Mesas
de 15 TN)
Caja de
Engranaje(Codos)
Reductor
Esquineros Pasillo
Ancho
Tapas laterales
Ejes para
transmisión de
Puertas Pasillo
Ancho
movimiento
Proyecto de inversión ya
presupuestado por la empresa
1
230
230
4
456
1824
8
866,5
6932
2
400
800
2
350
700
Aislantes para
Chumaceras
Zapatas grande
(Baquelitas)
Alimentadores
Puntuales
Manguera corta
4
26921,4
107685,6
para
Alimentadores
Estructura
1
149780
149780
Aleros
2
70114
140228
Raisers
Proyecto de inversión ya
presupuestado
por la empresa0
4
metalica(Vigas y
Esquineros Pasillo
Angosto
ducto de humo)
Costo total Partes principales
Puertas Pasillo
Angosto
Costo Total partes para el
606696,1
funcionamiento
21204,98
Tabla N°5. Costos de total de las partes principales de la superestructura y de las partes
importantes para su funcionamiento. Ambos costos sumados componen el costo unitario
de armado
35
En la Tabla N°5 se muestran los elementos de la superestructura bajo dos
clasificaciones:

Partes principales: se consideran partes principales de las superestructuras
aquellas que se encuentran ensambladas a las mismas y forman una unidad
con ellas.

Partes para el funcionamiento: se consideran partes para el funcionamiento
aquellos elementos de la superestructura que son necesarios para que
trabaje y cumpla su función mas no son una sola unidad con ella. Se pueden
sustituir y son fáciles de desinstalar. Se pueden considerar también como
accesorios para el funcionamiento.
Los elementos que aparecen como “Proyecto de inversión ya presupuestados
por la empresa” son aquellos que están siendo elaborados por la misma empresa en
la actualidad y tienen un presupuesto calculado, de modo que no fue necesario su
cálculo, sino que posteriormente la gerencia técnica lo sumaria al costo total de
instalación. A continuación se muestran también los repuestos e insumos requeridos
para la superestructura con sus costos asociados:
Costo Aproximadon Repuestos e Insumos
Parte
Placas
Diamantes
Cantidad x
Precio
estructura
Unitario (Bsf)
Total por
repuesto e
insumo
18
79,19
1425,42
20
3,23
64,6
1
3045,46
3045,46
1
1505,15
1505,15
2
293,69
587,38
1
550,67
550,67
Arandela
Cuadrada
p/Tornillo de
Gancho J
Alambre Soldar
de Aluminio
1/16"
Pintura
Aluminio Alta
Temperatura
Solvente
Sintético No
Corrosivo
Alambre Soldar
de Acero 1.6
mm SLS6
36
Disco de
Niple Hiero-
Esmeril para
Negro 1/2" x
desbaste de
1
25,11
25,11
Negro 1/2" x
Electrodo
diam: 1/8",
5
45,52
Hexagonal 20
Plancha de
Calidad 8.8
4
1908,97
Gas Argon
7635,88
ARGON
(1/4")
Conexión
Aislante Tubo
Hembra para
Ver PL ALCASA
16
30,91
494,56
Arandela Plana
1/2"
Redonda 1/2"
Angulo 50 mm
x 50 mm x 7
8
122,37
978,96
20
44,15
883
1
240,58
240,58
10
435,64
4356,4
26
0,27
7,02
8
9,99
79,92
8
9,23
73,84
8
1,3
10,4
15
52,77
791,55
26
1,74
45,24
1
400
400
8
67
536
4
456
1824
4
3,23
12,92
1
182,85
182,85
26
0,29
7,54
Tornillo
227,6
mm MA
Manguera
123,12
4", SCH 80
7018
Acero 6mm
15,39
Niple Hierro-
metal.
AWS A5.1 / E-
8
2", SCH 80
9
713,71
Tornillo Cbza
6423,39
Hexag 1" x 3-
mm x 6 mts
1/2" NC Gdo
Válvula
Tuerca
5
Direccional
ROSS
4
1368,1
Hexagonal 1"
5472,4
NC
Arandela Plana
W6456B4412
Standar de 1"
Cable
Base de
Válvulas ROSS
4
109,57
Monopolar 12
438,28
AWG STR
602C01
Blanco
Cepillo Tipo
Copa de
Alambre SKILL
Tornillo Hex
1
129,71
1/2" x 3-1/2"
129,71
NC Parcial
19724
Esquinero
Válvula Bola
pasillo angosta
con Asiento de
Aislante peq.
4
200,69
802,76
1
58,74
58,74
Para zapata
244,74
Cachimbo 1/2
para zapata
Teflón 1/2"
Gas
Comprimido
Aislante Grand.
Oxigeno
Acetileno Gas
Comprimido.
Codo
1
244,74
x 1/2" NPT
Conexión
Macho Tubería
Tubo 1/2" x
Sch 40, 90°
8
13,68
Conexión
109,44
Macho Tubería
Tubo 1" a
1/2"
3/4"
Conexión
Macho Tubería
Tubo 1/4" x
Tuerca
4
8,08
Hexagonal
32,32
1/2" NC H
1/8"
7/16"
37
Escalera de
soporte
Alimentadores
Esquineros
pasillo ancho
Puertas pasillos
ancho
Puertas pasillos
angosta
mesas
1
250
250
4
11000
44000
2
336
672
1
230
230
2
350
700
4
200
800
1
37,58
37,58
1
8,17
8,17
8
199,24
1593,92
8
866,5
6932
30
0,15
4,5
Bombillo 60
VDC E27
Blanc Efecto
Anódico
Socate de
Porcelana E27
250 V YD-116
Manguera
larga
P/Alimentadore
s Linea IV
Manguera
corta
P/Alimentadore
s Linea IV
Manguera
Neumática
1/4"
Costo Total Insumos y
Repuestos
95055,12
Tablas N° 6, 7, 8 ,9. Lista de los insumos y repuestos requeridos para una (1)
superestructura con sus costos asociados en BsF.
38
Componentes de la superestructura
En el esquema que se muestra a continuación se muestra la superestructura con
cada uno de los sistemas o conjuntos que la conforman, y estos a la vez con sus
respectivos componentes.
Puente anodico
(Estructura)
Diamantes
Soportes "J"
Regla
Sistema de
alimentación electrica
Tornillos para
Ganchos "J"
Arandelas Cuadradas
Planches
Raicers
Grapas
Anodos
Soporte para
reductores
Motor Reductor
Reductores Templeton
Sist e ma Mot r iz
Codos reductores
Ejes largos para
transmisión de
movimiento
Ejes cortos para
transmisión de
movimiento
Chumaceras
Superestructura
Tolvas
Conjunto de tolvas
Compuertas de tolvas
Tolva de floruro
Vigas
Ducto de humo
Estructura
Aleros
Parrilla motor
electrico
Aislantes
(Baquelitas)
Zapatas
base para motor
y codos
reductores
Valvulas
Sistema Neumatico
Mangueras de alta
presión
Alimentadores
Mesas
Conjunto de
Hermetizado
Esquineros
Tapas laterales
Puertas
Tabla N°10. Despiece esquemático de la superestructura
39
Figura N°33. Grafico en 3D de la superestructura e identificación de sus partes.
40
Practicas operativas y de mantenimiento
Se entiende por prácticas operativas aquellas descripciones paso a paso que se
hacen de algún procedimiento u operación, con el fin de estandarizar el mismo. Y se
dice que una práctica es de mantenimiento cuando describen de forma secuencial
las operaciones necesarias para lograr el mantenimiento o reacondicionamiento de
una maquinaria o área.
En CVG Alcasa se cuenta con una gran gama de prácticas operativas y de
mantenimiento, entre las cuales se encuentra las relacionadas con la
superestructura. Las prácticas disponibles en este aspecto son dos 2:

Practica de mantenimiento: Reconstrucción de la superestructura de celdas
Línea IV. Superintendencia de Taller Central. Superestructura de celda Línea
IV. Código P-M-SIN-053.

Practica operativa: Instalación de celda reconstruida Línea III y IV.
Superintendencia Servicios a Reducción. Código RED-071.
Las prácticas relacionadas con la superestructura que se consideran necesarias
elaborar son:

Práctica operativa para desinstalar superestructura.

Practica operativa para transportar superestructura.

Practica de mantenimiento de la superestructura en la línea una vez
instalada.
2
Información suministrada por el departamento de Ingeniería Industrial de CVG
ALCASA y el Ing. Leosmar Fuentes, Investigador II de la gerencia Técnica.
41
Figura N°34. Reproducción de una página de práctica de mantenimiento de la celda
de línea IV
42
Figura N°35. Reproducción de una página de práctica operativa de instalación de
celda reconstruida de línea III y IV
43
Hoja técnica de la Superestructura
A continuación se muestra la hoja en Excel que contiene toda la información
técnica de las superestructuras de la línea IV de Reducción de CVG Alcasa:
Figura N°36. Reproducción de la hoja técnica general de la superestructura. Tomado
del programa elaborado en Excel.
44
CVG – ALUMINIO DEL CARONÍ, C.A.
Especificaciones de las partes Principales de la superestructura
Parte
Numero de
Planos
Partes
Codigo
Descripción
Fabricante
Origen
Especificaciones
Componentes e
Tecnicas
insumos
Reparación
Unidad Responsable
(R) o
de raparar o
sustitición (S)
sustituir
Ubicación
M-0057: Facilidad
sala de celdas de
reducción de
aluminio, detalle
tolva de alumina.
De la serie 2332-
Tolvas para
Alumina
2602-0014: M-0057,
2
M-0058… De la
serie 2322-26020016: M-0241
M-0058: Facilidad
sala de celdas de
reducción de
aluminio,
Ensamble de la
Repara:
Taller Central,
Sala Tecnica
(Planoteca)
Peso 484,72
Alcasa (Taller
de soldadura)
Venezuela
Kg/tolva, Material:
Acero ASTM-36 o
Mantenimiento Linea
Ir a plano M-0241
R/S
Equivalente
IV. Sustituye:
Reacondicionamiento
de celdas, Dpto de
tolva y el
Superestructuras
Alimentador
Puntual. M-0241:
Superestructura y
tolvas de celda,
Tolva-detalles
Plancha Grande:
7595 (largo), 152,4
Pot Room Facility
Puente
anodico
1
2322-2601-0020-EB0018
(grosor), 610
DC Conductor
Taller Central,
Posible
System Anode Bus
Sala Tecnica
proveedor:
Fabrication and
(Planoteca)
Westalca
Assembly Details
Venezuela
(ancho); Plancha
Ir a plano para
pequeña:3327(largo),
dettalles de
152,4 (grosor), 610
componentes
Reacondicionamiento
S
de celdas, Dpto de
Superestructuras
(ancho); Material:
Din 17200-C22
(Reforzado)
Figura N°37. Reproducción de la hoja técnica de las partes principales de la superestructura. Tomado del programa elaborado en
Excel.
45
CVG – ALUMINIO DEL CARONÍ, C.A.
Especificaciones de las partes fundamentales para funcionamiento de la superestructura
Parte
Numero de
Planos
Partes
Codigo
Descripción
Fabricante
Origen
Especificaciones
Componentes e
Reparación o
Tecnicas
insumos
sustitición
Unidad
Responsable
de raparar
Ubicación
Material
Mandibulas: ASTM-
Grapas para colgar
anodos
18
2332-26020014-M-0012
Celdas Linea
De acuerdo a
A36. Material
IV. Celdas de
la información
Soportes: ASTM216 o SAE 1025
Reducción P-
Taller Central,
del SAP
19S. Grapas de
Sala Tecnica
(Material
Anodos.
(Planoteca)
4000018288):
soldadura usar
Conjunto-
Alcasa (Taller
electrodos AWS
Detalles
de soldadura)
Venezuela
fundido… Para
E7018. Peso
aproximado 23,54
Mandibula inefrios,
mandibula
superior, Bocina,
Sopoite inferior,
soporte superior,
Departamento
R/S
eje de grapa,
de
mantenimiento
Linea IV
pasador de aletas,
tornillo M10
Kg
Barra de anodo:
ASTM GS 10A-AA
6063-TS. Yoke:
Aluminio de
aleaciòn 1100, acero
AISI tipo 1020,
Celdas de
Anodos
18
2322-26020016-M-0246
reducciòn,
Taller Central,
barra de Yoke
Sala Tecnica
de 3 puntas y
(Planoteca)
barra intermetalica
Alcasa
Venezuela
de alto contenido de
cromo de espesor
(,002"-,004").
Bimetalico
Bimetalico y Punta
Repara:
Departamento
Barra de anodo,
Yoke, Bimetalico y
punta de Yoke
R/S
de Envarillado
y Sustituye:
Producciòn
Linea IV
de Yoke: ASTM
A105 (forjado o
laminado)
tratamiento termico
normalizado
Figura N°38. Reproducción de la hoja técnica de las partes fundamentales para el funcionamiento de la superestructura. Tomado del
programa elaborado en Excel.
46
CVG- ALUMINIO DEL CARONÍ, C.A
INSUMOS Y REPUESTOS
Códigos
4000079791
4000079297
4000009318
Descripción
Arandela Cuadrada p/Tornillo de Gancho J
Alambre Soldar de Aluminio 1/16"
Pintura Aluminio Alta Temperatura
Unidades
Cantidad x estructura
Pzas.
20
Rollo
1
Galón
1
Espicificaciones
Fabricante: ALCASA.
Nro. de Parte: 2332-2602-0014-M-0026 POS.3
Arandela Cuadrada para Tornillo de Gancho J.
Nota: El renglón deberá ser inspeccionado por Servicios Técnicos
para su respectiva recepción.
Para Celdas P19 y P19S.
Fabricante: UNIWELD.
Nro. de Parte: ALEACION 4043.
Fabricante Equivalente:
GULF WIRE CORPORATION, Nro. de Parte: ALEACION 4042-3.
LINCOLN ELECTRIC, Nro. de Parte: ER-4043.
INWELD, Nro. de parte: Aleación 4043.
DEBE VENIR EN ROLLO DE 7.27 KILOGRAMOS.
ESPECIFICACIONES PARA ALCASA:
Fabricante: MONTANA.
Nro. de Parte: 721-011-AL.SILICONA.
Fabricantes Equivalentes:
DUPONT, Nro. de Parte: 612-706.
PINTURAS INTERNACIONAL, Nro. de Parte: OHTA - 097.
SHERWIN WILLIANS, Nro. de Parte: C71SV2.
SIGMARINE ALUMINIO, Nro. de Parte: HR-500.
VENEZOLANA DE PINTURA, Nro. de Parte: C71SV002.
Color de Pintura: Aluminio.
Tipo de Color: Aluminizada.
Tipo de Pintura: Alta Temperatura.
DEBE VENIR EN GALON DE 3.785 LITROS CADA UNO.
Figura N°39. Reproducción de la hoja técnica de los repuestos e insumos con sus códigos en el SAP de ALCASA y sus especificaciones
técnicas. Tomado del programa elaborado en Excel.
47
Dificultades presentadas en el proceso de desarrollo de la pasantía

Poca colaboración por parte del personal en algunas áreas de la empresa
para dar la información requerida y necesaria en el proyecto de pasantías.

La desactualización del sistema SAP de la empresa, el cual tiene los precios
de los materiales, piezas y componentes solo hasta el año 2002. Por lo cual
fue necesario hacer un cálculo de los precios para la actualidad, tomando
como base la tasa de inflación anual desde el año 2003 hasta el primer
trimestre de 2012.

La no existencia de precios para algunos elementos de la superestructura,
debido a que no se compran desde hace tiempo o son elaborados en la
misma empresa, y nunca se ha calculado el costo asociado; ejemplo de ello
son las tolvas para alúmina y las placas diamantes. Para solventar la
dificultad se procedió a elaborar mini proyectos de inversión, los cuales
consistieron en determinar el material utilizado para la elaboración, el costo
del material, la cantidad de material por unidad y el costo de mano de obra.
Haciendo los cálculos respectivos se obtuvo el precio unitario. Por ejemplo:
Para calcular el costo unitario de las placas diamantes:
Material: aluminio. Costo: 667,44$ / TM ----- a Bolívares = 2863,2309 BsF / TM
1 TM= 1000 Kg
Peso de la placa diamante: 27,65 Kg
1000 Kg------------------------------------ 2863,2309 Bsf
27,65 Kg ------------------------------------------------------ X
Aplicando una regla de tres queda que X= 79,17 BsF
Es decir que la placa diamante tiene un precio unitario aproximado de 79,17 BsF
sin incluir mano de obra.
48

No se suministró el uniforme de trabajo ni los equipos de seguridad
necesarios parte de la empresa, los cuales son necesarios para el
cumplimiento de las pasantías. Fue necesario, entonces, buscar de
manera personal los elementos antes mencionados; sin embargo, no fue
sencillo encontrarlo o comprarlos por el alto costo de los mismos.

La poca organización del transporte de la empresa que cubre la ruta Las
Casitas-Core 8-Las Amazonas, fue otro factor de dificultad para el proceso
de pasantías. En reiteradas ocasiones el transporte no pasaba ó pasaba
después de las 7:00 AM, razón por la cual era imposible llegar temprano,
y era necesario pagar un taxi hasta la empresa.

La actual falta de organización de la información en la empresa también
fue una dificultad importante. En muchas ocasiones, la información
solicitada no existía (cuando bebería existir), no estaba en el lugar
indicado o sí existía, pero nadie sabía dónde estaba.
Aportes a la organización

Despiece completo de la superestructura de las celdas de reducción en la
línea IV de CVG ALCASA.

Un manual técnico-operativo donde se describe la situación actual de la
superestructura de la línea IV, se describe los conjuntos que conforman la
superestructura con sus partes o componentes; además se aporta toda la
información técnica, proveedores, mantenimiento, ubicación de planos y
reparación de los componentes y piezas.

Calculo estimado de armado y montaje de una superestructura.

Costos actualizados al año 2012 de los componentes de la superestructura.

Calculo de costos de proyectos de inversión, como lo son las tolvas y las
placas diamantes.
49
Conocimientos adquiridos durante el proceso de pasantías

Cómo Elaborar manuales técnicos y operativos.

Cómo hacer cálculos de proyectos de inversión.

Conocimientos acerca de la superestructura: Qué es, composición, función y
funcionamiento.

Cuales Pasos en el proceso de arranque de una celda.

Pasos que se dan en el proceso de trasegado de metal liquido.

Conocimientos teóricos y prácticos acerca de lo que es el proceso de
reducción.

Interpretación de planos industriales y maquinaria.
50
CONCLUSIONES
Tomando en cuenta lo investigado y realizado en el proyecto de pasantías, no
habría error en decir que la superestructura es uno de los equipos más importante
en el sistema de producción de aluminio en CVG ALCASA, ya que es la responsable
de lograr la reducción de la alúmina para obtener el aluminio líquido que
posteriormente será procesado, esto con el fin de obtener los diferentes productos
ofrecidos por la empresa al mercado nacional e internacional.
De tal modo, y en conformidad a los objetivos planteados para el proyecto se
puede concluir que:

Las superestructuras de la Línea IV de CVG AlCASA, actualmente, se pueden
clasifican en dos condiciones: (a) las que se encuentran en estado crítico y por
lo tanto no están en funcionamiento. Básicamente tal estado se debe a la
falta de mantenimiento y las malas operaciones en el proceso de reducción; Y
(b) las que están en funcionamiento pero necesitan modificaciones en la
tecnología para mejorar el rendimiento de la superestructura, y por
consecuencia, el de las celdas.

En lo que a costos se refiere, los precios de los insumos disponibles en el SAP
presentan un problema para determinar cálculo de costos por estar
desactualizados. Sin embargo, haciendo los cálculos respectivos se pudo
determinar que el costo total de montaje de una superestructura es de
845.828,53 BsF, incluida la mano de obra; por lo que la inversión para
reactivar el total de celdas fuera de servicio en la línea, es de 120.953.479,8
BsF.

Basados en los planos, manuales y fotos tomadas a las superestructuras es
apreciable que la misma está conformada por: el sistema de alimentación
eléctrica, sistema motriz, conjunto de tolvas, conjunto estructural, sistema
neumático y conjunto de hermetizado; Dando un total de 35 elementos
51
principales e importantes para su funcionamiento. En lo que fue el inventario
de las piezas, se constató las cantidades y disponibilidad de cada una,
detallando las características técnicas según la descripción del fabricante.

Las prácticas disponibles relacionadas con las superestructuras de la Línea IV
der CVG ALCASA son: (a) Practica de mantenimiento: Reconstrucción de la
superestructura de celdas Línea IV. Superintendencia de Taller Central.
Superestructura de celda Línea IV. Código P-M-SIN-053; y (b) Practica
operativa: Instalación de celda reconstruida Línea III y IV. Superintendencia
Servicios a Reducción. Código RED-071.

Por último, La hoja técnica elaborada describe
la cantidad de celdas
disponibles, la tecnología y el país de origen de la misma, los planos
disponibles de la superestructura, las practicas disponibles, descripción de lo
que es la superestructura, plano general en 3D de la superestructura, las
partes y los insumos de la misma. Todo ello con el fin de facilitar el proceso de
identificación y modificación de piezas y tecnología en general.
52
RECOMENDACIONES

Se le recomienda a la empresa CVG ALCASA actualizar su base de datos SAP
con la finalidad de que haya disposición de precios actualizados de los
componentes, piezas, materiales y demás elementos disponibles en la
sistema.

Al departamento de Ingeniería Industrial de CVG ALCASA, se le recomienda
elaborar las prácticas operativas y de mantenimiento sugeridas en este
informe.

Es necesario que también se tomen las medidas respectivas para dotar a los
pasantes de los uniformes y equipos de seguridad necesarios para trabajar
en la planta.

Se debe actualizar los sistemas de información de la empresa, además de
ordenar los documentos de cada departamento y gerencia, para elaborar un
inventario de toda la información disponible, cuales faltan o están
extraviadas en los mismos; y colocar cada información en el departamento o
gerencia respetiva.

Es recomendable modernizar también los equipos de computación
disponibles en la empresa, ya que los actuales dificultan y demoran la
búsqueda de información y la elaboración de los proyectos.

Se recomienda automatizar el proceso de adición de floruro y electrolitos al
baño liquido.
53
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Dorta M. Y Salas E (1992). Manual de Entrenamiento de Reducción Básica.
Dpto. de Entrenamiento, Alcasa, Puerto Ordaz.
Dorta M. Y Rivas E. (1991). Caracterización dinámica de una celda P-19 a
161.5 KA. Informe final de cooperación U.S.B. y Alcasa, Puerto Ordaz.
Grojtheim K. Y Kvande H. (1986). Understanding the Hall- Heroult Process
for Productión of Aluminium. Aluminium-Verlag, Dusseldorf.
Hernández Sampieri, R. (2000). Metodología de la Investigación. Editorial Mc-Graw
Hill. 2da. Edición, México.
Sabino C. (1987). El Proceso de Investigación. Editorial Panapo, Impreso en
Venezuela por Litografía Melvin.
Salas E. (1.995). Estudios de química de baño de baja razón en una celda
modificada en C.V.G. Alcasa. Tesis Msc. U.N.E.G. Puerto Ordaz.
Tamayo y Tamayo. (1987). El proceso de la investigación Científica. Fundamentos
de la investigación. 6va. Edición, Editorial Limusa. México.
54
ANEXOS
SEMANAS
ACTIVIDAD
1
2
3
4
5
1. Proceso de Inducción

Charla de seguridad

Recorrido por áreas de la empresa

Charla socio-politica
2. Asignación de área de trabajo
3. Asignación de área del tema de proyecto
4. Visitas al área de Celdas Línea IV y otras
áreas relacionadas con las superestructura
5. Consulta de material bibliográfico
6. Recopilación de información
7. Elaboración de hoja técnica y manual
técnico-operativo
8. Calculo de costos de superestructura
9. Revisión y corrección
10. Entrega final de proyecto y exposición
en la gerencia técnica
Anexo N°1. Plan de trabajo de pasantias
55
6
7
8
9
10
Anexo N°2. Proceso de interpretación de planos para realizar despiece y ver
funcionamiento de componentes
Anexo N°3. Planos de componentes de Superestructura
56
Anexo N°4. Motor Eléctrico para subir y bajar puente, junto con codo reductor
de velocidad
Anexo N°5. Proceso de calentamiento de casco para arranque de celda
57
Anexo N°6. Vaciado de baño liquido de aluminio en celda vacía para arrancarla
Anexo N°7. Sistema para suministro de alúmina a las tolvas de la
superestructura
58
Anexo N°8. “La Araña”, Soporte neumático usado para levantar puente
Anexo N°9. Cavidad para colocar Celda de reducción. Se puede apreciar el
sistema de alimentación eléctrica y las conexiones del cátodo
59