anÁlisis de la producciÓn en convertidores lws …
TRANSCRIPT
ANÁLISIS DE LA PRODUCCIÓN EN CONVERTIDORES LWS MEDIANTE EL ESTUDIO DE PRÁCTICAS OPERATIVAS
ERIKA FERNANDA PARDO SIERRA
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE METALURGIA
TUNJA 2019
ANÁLISIS DE LA PRODUCCIÓN EN CONVERTIDORES LWS MEDIANTE EL ESTUDIO DE PRÁCTICAS OPERATIVAS
Presentado por:
ERIKA FERNANDA PARDO SIERRA
Trabajo de grado como requisito para optar el título de:
INGENIERO METALÚRGICO
Director: FABIO RAÚL PÉREZ VILLAMIL
Ingeniero Metalúrgico, Maestría en Metalurgia y Ciencia de los Materiales
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE METALURGIA
TUNJA 2019
Nota de aceptación
Firma del presidente de jurado
Firma de jurado
Firma de jurado
12 de octubre de 2019
DEDICATORIA
Porque todas las cosas proceden de él,
y existen por él y para él.
¡A él sea la gloria por siempre! Amén
Romanos 11:36
A mis padres Gabriel y Marina porque gracias a su ejemplo y a las cualidades que
forjaron en mí desde niña hoy puedo dar un paso más hacia el cumplimiento de
mis sueños. A mí cuñada Andrea y a mis hermanos Andrés, Carolina y Sofía por
contribuir a mi crecimiento personal continuo y por mantener siempre su confianza
en mis capacidades.
A mis sobrinos por darme una razón cada día para sonreír y hacer las cosas
mejor.
A mi compañero de vida por todo su apoyo, colaboración y amor.
El amor de cada uno de ustedes es mi motor para cumplir mis metas, ¡Los Amo!
AGRADECIMIENTOS
A mis padres por su apoyo constante durante el desarrollo de este proyecto.
A la universidad pedagógica y tecnológica de Colombia y a la escuela de
ingeniería metalúrgica por brindarme los conocimientos y habilidades necesarias
para servir a la sociedad desde mí campo de acción.
Al ingeniero Fabio Raúl Pérez por asumir la dirección de este trabajo y brindarme
su asesoría y orientación durante el desarrollo del mismo.
A la compañía Acerías Paz del Rio S. A. por darme la oportunidad de pertenecer a
su equipo de trabajo.
A cada uno de los integrantes de la división de aceración, en especial al equipo de
trabajo de la célula convertidores por su disposición, apoyo, acompañamiento y
enseñanzas durante el desarrollo de este trabajo.
A los ingenieros Eduardo Franco, José Mario Cala, William Viancha y Ligia
Estupiñan por su orientación y acompañamiento durante esta etapa.
CONTENIDO
pág.
GLOSARIO .......................................................................................................................................... 11
RESUMEN .......................................................................................................................................... 14
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 15
2. MARCO REFERENCIAL .................................................................................................................. 17
2.1 PROCESO SIDERÚRGICO ............................................................................................................ 17
2.2 CONVERTIDORES LWS ............................................................................................................... 17
2.2.1 Origen ....................................................................................................................................... 17
2.2.2 Estructura ................................................................................................................................. 18
2.2.3 Materias primas ....................................................................................................................... 22
2.2.4 Etapas del proceso ................................................................................................................... 26
2.3 SET UP ....................................................................................................................................... 27
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ............................................................................................... 30
4.1 METODOLOGÍA.......................................................................................................................... 30
4.1.1 ETAPA 1: Reconocimiento del proceso .................................................................................... 30
4.1.2 ETAPA 2: Obtención y recopilación de información ................................................................ 30
4.1.3 ETAPA 3: Análisis de información ............................................................................................ 31
4.1.4 ETAPA 4: Optimización de proceso .......................................................................................... 31
4.1.5 ETAPA 5: Definición de indicadores y seguimiento ................................................................. 31
4.2 DISEÑO EXPERIMENTAL ............................................................................................................ 31
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL ...................................................................................................... 32
5.1 RECONOCIMIENTO DEL PROCESO ............................................................................................. 32
5.1.1 Características del equipo ........................................................................................................ 32
5.1.2 Condiciones del proceso .......................................................................................................... 32
5.1.3 Relevancia del convertidor LWS en la dinámica de la planta de aceración ............................. 41
5.2 OBTENCIÓN Y RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ..................................................................... 41
5.2.1 Peso promedio ......................................................................................................................... 41
5.2.2 Set up ....................................................................................................................................... 44
5.3 Análisis de la información ......................................................................................................... 45
5.3.1 Peso promedio ......................................................................................................................... 45
5.3.2 Set Up ....................................................................................................................................... 45
5.4 DEFINICIÓN DE INDICADORES Y SEGUIMIENTO ........................................................................ 46
5.4.1 Indicador peso promedio ......................................................................................................... 46
5.4.2 Indicador Set Up ....................................................................................................................... 46
6. RESULTADOS ................................................................................................................................ 48
6.1 PESO PROMEDIO ....................................................................................................................... 48
6.1.1 Calculo de la capacidad de proceso peso promedio ................................................................ 48
6.1.2 Influencia del mix de chatarra en el peso promedio ............................................................... 49
6.1.3 Aceros sismo resistentes .......................................................................................................... 51
6.1.4 Aceros bajo carbono ................................................................................................................ 52
6.1.5 Influencia de la relación de carga en el peso promedio .......................................................... 53
6.1.6 Comportamiento del peso promedio en coladas de arranque................................................ 54
6.1.7 Relación entre peso promedio y productividad del área convertidores ................................. 55
6.1.8 Comportamiento del indicador ................................................................................................ 56
6.2 SET UP ....................................................................................................................................... 56
6.2.1 Medición inicial ........................................................................................................................ 56
6.2.2 Análisis de tiempos y movimientos ......................................................................................... 57
6.2.3 Estandarización de tiempos ..................................................................................................... 65
6.2.4 Porcentaje de paradas por SET UP en relación a las paradas generales del área ................... 66
6.2.5 Relación entre tiempos de SET UP y productividad del área convertidores ........................... 67
6.2.6 Comportamiento del indicador ................................................................................................ 68
7. CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 69
8. RECOMENDACIONES .................................................................................................................... 71
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 72
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Estructura del convertidor LWS .................................................................................. 19
Figura 2. Fondo y ubicación de toberas ..................................................................................... 20
Figura 3. Configuración de las toberas concéntricas y descripción de los fluidos............... 20
Figura 4. Revestimiento refractario del convertidor. ................................................................. 21
Figura 5. Esquema del proceso de calcinación ......................................................................... 24
Figura 6. Estructura de la metodología desarrollada ................................................................ 30
Figura 7. Partes del convertidor .................................................................................................. 32
Figura 8. Diagrama de flujo del proceso LWS. ......................................................................... 35
Figura 9. Diagrama de flujo SET UP convertidores. ................................................................. 36
Figura 10. Chimenea del convertidor ......................................................................................... 37
Figura 11. Plataforma del convertidor ......................................................................................... 37
Figura 12. Vista del fondo y conjunto de toberas ..................................................................... 38
Figura 13. Boca del convertidor ................................................................................................... 39
Figura 14. Ubicación de babero en la boca del convertidor ................................................... 39
Figura 15. Plataforma frontal del convertidor ............................................................................ 40
Figura 16. Vista del primer nivel convertidores y línea férrea. ................................................ 40
Figura 17. Comportamiento peso promedio enero. .................................................................. 47
Figura 18. Comportamiento indicador SET UP enero. ............................................................. 47
Figura 19. Comportamiento del peso de acero obtenido para las coladas procesadas en el convertidor LWS en el mes de enero 2019 ................................................................................ 48
Figura 20. Graficas de distribución y porcentaje de cumplimiento ......................................... 49
Figura 21. Comportamiento del peso promedio en función del mix de chatarra. ................ 50
Figura 22. Comportamiento de distintos mix de chatarra empleados en la fabricación de acero sismo resistente. ................................................................................................................. 51
Figura 23. Comportamiento de distintos mix de chatarra empleados en la fabricación de acero bajo carbono ........................................................................................................................ 53
Figura 28. Comportamiento depeso promedio según relación de carga. ............................. 54
Figura 29. Comportamiento del peso promedio en coladas de arranque. ........................... 55
Figura 26. Comportamientodel indicador ................................................................................... 56
Figura 27. Distribución de tiempos de SET UP ......................................................................... 60
Figura 28. Distribución de tiempos muertos en el SET UP ..................................................... 60
Figura 33.Tiempo empleado enparcheo de babero y su impacto en min/col. ...................... 63
Figura 34.Tiempo empleado en limpieza de línea y su impacto en min/col. ........................ 64
Figura 35.Tiempo empleado en SET UP completo y su impacto en min/col. ...................... 65
Figura 36.Porcentaje de paradas por SET UP. ......................................................................... 67
LISTA DE CUADROS
pág.
Cuadro 1. Clasificación del arrabio según el porcentaje de silicio en APDR........................ 22
Cuadro 2. Factores que afectan el peso promedio de las coladas ........................................ 43
Cuadro 3. Variables que impactan el tiempo de ejecución y frecuencia del SET UP ......... 44
Cuadro 4. Tiempos de ejecución del SET UP por actividad. ................................................ 45
Cuadro 5. Rango de composición de arrabio liquido empleado en coladas de prueba. ... 45
Cuadro 6. Capacidad potencial del proceso y capacidad real del proceso ......................... 49
Cuadro 7. Identificación de mix de chatarra .............................................................................. 50
Cuadro 8. Mix de chatarra empleados en la fabricación de aceros sismo resistente ......... 51
Cuadro 9. Mix de chatarra empleados en la fabricaciónaceros bajo carbono .................... 52
Cuadro 10. Peso promedio e índice de rendimiento metálico según relación de carga. .. 53
Cuadro 11. Tiempos de ejecución del SET UP por actividad. .............................................. 57
Cuadro 12. Descripción de tiempos y movimientos iníciales. ................................................. 59
Cuadro 13. Descripción de tiempos y movimientos luego de implementar prácticas operativas. ....................................................................................................................................... 62
Cuadro 14. Tiempos estándar ...................................................................................................... 65
GLOSARIO
- ACERO: Es una aleación de hierro con una cantidad de carbono que puede variar entre 0,03% y 1,075% en peso de su composición, dependiendo del grado. El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas, sobre todo su resistencia1
.
- ALTO HORNO: Es un horno en el que tienen lugar la reducción y fusión de los minerales de hierro en un material rico en hierro conocido como arrabio. Está constituido por dos troncos en forma de cono unidos por sus bases mayores. Mide de 20 a 30 metros de alto y de 4 a 9 metros de diámetro; su capacidad de producción puede variar entre 500 y 1500 toneladas diarias2
.
- ARRABIO: También conocido como hierro de primera fusión, se obtiene del tratamiento de minerales de hierro, coque y caliza, a través de la reducción-fusión en un alto horno. Este material, se caracteriza por tener elevados porcentajes de Carbono, silicio, manganeso y fosforo3
.
- CAL: Es un compuesto básico, el cual se emplea como fundente en los procesos de fabricación de acero, debido a que contribuye al cuidado del material refractario de los hornos y ayuda a neutralizar los compuestos de óxidos ácidos presente en las escorias. En convertidores con inyección de oxigeno por la parte inferior, se suele inyectar cal en polvo por medio de las toberas para controlar el soplo cuando el índice de proyecciones aumenta, sobre todo en la etapa de descarburación4
.
- CAL CRUDA: Se obtiene cuando el tiempo de retención de la carga o la temperatura en la zona de calcinación son muy bajas. Se caracteriza por tener una capa externa bien calcinada (coloración blanca), con un núcleo de caliza.
1 ¿QUÉ ES EL ACERO? [En línea]. [Consulta 19 de noviembre de 2018]. Disponible en:
https://www.alacero.org/es/page/el-acero/que-es-el-acero. 2 WORDPRESS. Alto Horno [en línea]. [Consulta 12 de noviembre de 2018]. Disponible en:
https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/01/alto-horno.pdf. 3 PRODUCCIÓN Y REFINACIÓN DE ARRABIO [En línea]. [Consulta 19 de noviembre de 2018].
Disponible en: https://www.alacero.org/es/page/el-acero/que-es-el-acero.
http://www.infoacero.cl/acero/parrabio.htm 4 FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE CALCINACIÓN. Cartilla de capacitación. Belencito. Acerías paz
del rio, 2007.p.5-45.
Este tipo de cal presenta una reactividad, la cual depende del grado de cocción que haya tenido la roca, además de esto, si se emplea en procesos siderúrgicos, esta tiende a proporcionar una elevada perdida térmica.
- CAL REACTIVA: Esta cal es producto de un proceso de calcinación óptimo y muy bien controlado, en el cual las temperaturas y los tiempos de residencia de la carga fueron óptimos. Esta cal se caracteriza por presentar una coloración blanca cremosa, posee poros pequeños, el volumen total de poros es elevado y tiene una gran reactividad química5
.
- CAL RECOCIDA: Los carbonatos presentes en la caliza se han descompuesto totalmente y por un exceso en la temperatura de calcinación o tiempo de residencia de la carga, la cal sufre una transformación en su estructura cristalina.
- CALCINACIÓN: Consiste en realizar la descomposición química de la caliza, llevando la roca hasta una temperatura de 900°C, en la cual se produce una reacción de descomposición, dando como productos la cal (CaO) y dióxido de carbono (CO2), cabe resaltar que esta reacción es netamente endotérmica. La reacción de descomposición de la caliza, se muestra a continuación 6
:
CaCO3 + Calor CaO + CO2
- CHATARRA: La chatarra en el proceso de convertidores cumple dos funciones esenciales, refrigerar el baño metálico con el fin de que las reacciones producidas en el convertidor se mantengan en un rango de temperatura de 1650 a 1680°C y como material a portante al baño metálico. Las chatarras cargadas al convertidor pueden ser chatarras de generación propia, rechazo y retorno7
.
- CONVERTIDOR LWS: Es un recipiente fabricado en chapa de acero de forma especial que recuerda una pera, revestido interiormente por ladrillo refractario y con un fondo perforado para permitir la entrada oxígeno, nitrógeno y cal en polvo.
5 CALCULOS DE SOPLO II. Presentación de capacitación. Belencito. Acerías paz del rio. 2018. 6 FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE CALCINACIÓN. Cartilla de capacitación. Belencito. Acerías paz del rio, 2007.p.5-45. 7 FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE CALCINACIÓN. Cartilla de capacitación. Belencito. Acerías paz del rio, 2007.p.5-45.
- DIAGNÓSTICO DE TRABAJO OPERACIONAL: herramienta de gestión que permite evaluar los parámetros de control, indicadores, metas, estándares y métodos de trabajo, a través de estudios que generan información objetiva, práctica y validada sobre las áreas de oportunidad del proceso
8.
- DIAGRAMA DE PARETO: Constituye un sencillo y gráfico método de análisis que permite discriminar entre las causas más importantes de un problema y las que lo son menos, la ventaja de este tipo de diagrama es que permite centrar la atención en los aspectos cuya mejora tendrá más impacto9
.
- PATRÓN OPERACIONAL: estándar que contiene la descripción de actividades, riesgos asociados, materiales, equipos, elementos de protección personal y acciones de corrección inmediata para realizar una tarea10
.
- INDICADOR DE PROCESO: información utilizada para evaluar aquello que se relaciona con las actividades. Su objetivo es analizar dicha actividad señalando las técnicas de control 11
.
- PLAN DE ACCION ANUAL (PAA): Un plan de acción es un tipo de plan que prioriza las iniciativas más importantes para cumplir con ciertos objetivos y metas. De esta manera, un plan de acción se constituye como una especie de guía que brinda un marco o una estructura a la hora de llevar a cabo un proyecto
12.
8 BASIC OXYGEN STEEL MAKING [En línea]. [Consulta 19 de noviembre del 2018]. Disponible en
http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Tema4.FabricacionAcero.ConvertidorLD.pdf 9 DIAGNOSTICO OPERACIONAL [en línea]. [Consulta 19 de noviembre de 2018]. disponible en:
https://es.scribd.com/doc/313496440/DIAGNOSTICO-OPERACIONAL 10
DIAGRAMA DE PARETO-HERRAMIENTAS DE CALIDAD [en línea]. [Consulta 20 de noviembre de
2018]. disponible en: https://www.aiteco.com/diagrama-de-pareto 11 NUEVAS HERRAMIENTAS PARA EL CONTROL DE GESTIÓN [en línea]. [Consultado el 20 de
noviembre de 2018]. disponible en: http://www.logisticasud.enfasis.com/articulos/69233-nuevas-
herramientas-el-control-gestion 12 TIPOS DE INDICADORES [en línea]. [Consulta 15 de noviembre de 2018]. Disponible en:
http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/566-tipos-de-indicadores/
RESUMEN
En el presente trabajo se realiza el análisis de la producción de los convertidores LWS de la empresa Acerías Paz del Rio S.A. mediante el estudio de las prácticas operativas asociadas al peso promedio de las coladas procesadas y al tiempo empleado en las actividades del set Up. En el primer caso, el análisis incluye la identificación de las variables que generan variación en los pesos, pruebas con diferentes mix chatarra y relaciones de carga. En el segundo caso, se realiza la identificación de las variables que contribuyen a la variación de tiempo y frecuencia de cada una de las tareas del Set Up mediante un análisis de tiempos y movimientos. Una vez realizada esta identificación de variables se proponen acciones de mejora que permitan estabilizar el peso promedio y el tiempo invertido en el set up, encontrando como resultado que la implementación de nuevas prácticas operativas representaría una ganancia de aproximadamente 226,8 ton/mes (7,5 ton/día) lo que equivale a procesar cinco (5) coladas con peso de 39,5 toneladas. Finalmente, la optimización de tiempos y frecuencias en el Set Up genera una reducción de 35 minutos por día, lo que representa el 70% del empleado en el procesamiento de una colada.
15
INTRODUCCIÓN
Acerías Paz del Río, S.A. nació en 1948, por iniciativa del gobierno colombiano bajo el nombre de "Empresa Siderúrgica Nacional de Paz de Río”, el 17 de septiembre del mismo año inició la explotación de las minas de hierro y carbón en Boyacá, así como la construcción de la primera planta siderúrgica con alto horno y laminación en el país, en los terrenos de la antigua hacienda Belencito, en el municipio de Nobsa, Boyacá, donde se ha mantenido hasta la actualidad. Hoy, a sus 71 años, Acerías Paz del Río es la única siderúrgica integrada del país y es la responsable de más del 30% de la producción nacional de acero13.
Acerías Paz del Río S.A es una empresa siderúrgica integrada, donde la producción de acero proviene principalmente del procesamiento de mineral de hierro, caliza y coque en un Alto Horno para producir arrabio, fundición o “hot metal” altamente carburado (4 – 5 % C) y en estado líquido. Este arrabio es cargado posteriormente junto con chatarra en el convertidor LWS y mediante la inyección de cal y oxigeno se da lugar a un proceso de oxidación que permite disminuir el contenido de algunos elementos como carbono, silicio, manganeso y fosforo en el baño metálico. Para finalmente, durante el proceso de colado adicionar las ferroaleaciones e iniciar el ajuste de la composición del acero el cual finalizara en el horno cuchara. El proceso de conversión LWS debe mantener una relación de carga arrabio-chatarra a fin de garantizar un balance térmico dentro del convertidor, generalmente, esta relación es de 75% de arrabio y 25% de chatarra, donde esta última, además de actuar como refrigerante aporta de manera significativa al peso y rendimiento metálico de las coladas obtenidas. Actualmente, se observa que, al finalizar el proceso de conversión, algunas de las coladas presentan bajo peso y por consiguiente un índice de rendimiento metálico bajo. Por lo anterior, se ve la necesidad de identificar las variables que están afectando el peso promedio de las coladas y mediante la optimización de las prácticas operativas generar una estabilización del peso. De otro lado, se sabe que todo proceso a nivel industrial requiere garantizar un mínimo de condiciones que permitan la operación óptima del equipo, esta actividad se conoce como SET UP y para el proceso de conversión LWS, es necesario garantizar no solo las condiciones del reactor sino también aquellas que garanticen la correcta secuencia del proceso. Si bien, La duración y frecuencia del SET UP están directamente relacionadas con las condiciones del proceso y calidades de materia prima, es pertinente que la actividad se realice en el menor
13
MOSQUERA RENTERÍA, Betty, et al. Curso De Profundización “Supply Chain Management y Logística”. Trabajo de grado ingeniería industrial. Acacias: Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería. Programa de Ingeniería Industrial, 2014. 92 p.
16
tiempo posible, con una frecuencia adecuada y garantizando que cada minuto invertido sea aprovechado de la mejor manera, pues un tiempo de parada excesivo o paradas repetitivas impactan significativamente la productividad y eficiencia del proceso. Finalmente, mediante la estabilización del peso promedio, el control de las variables del proceso y la optimización de los tiempos de SET UP es posible aumentar la productividad y eficiencia de los convertidores LWS contribuyendo directamente al cumplimiento de las metas internas y al plan de acción anual de la empresa Acerías Paz del Rio S.A.
17
2. MARCO REFERENCIAL
2.1 PROCESO SIDERÚRGICO
El proceso siderúrgico de la empresa Acerías Paz del Río, es una operación integrada, que comienza en el área de fabricación primaria, en donde los minerales extraídos son procesados a elevadas temperaturas en el alto horno, obteniéndose un hierro fundido altamente carburado denominado arrabio, el cual es vertido en cucharas a una temperatura de aproximadamente 1300 a 1400 °C y posteriormente transportado hacia el área de aceración-convertidores, en donde mediante un proceso de oxidación se eliminan impurezas como: fosforo, silicio, carbono y manganeso, logrando la transformación del arrabio líquido en acero con una temperatura promedio de colado de 1520°C a 1550°C. Una vez finalizado el proceso de conversión en el convertidor LWS, se obtiene un acero con bajos contenidos de azufre y fosforo, el cual es enviado al horno cuchara para realizar ajustes a la composición química y temperatura, obteniendo un acero óptimo para el proceso de solidificación en la máquina de colada continua. Finalmente, se obtiene como subproducto la palanquilla que es transportada hacia las naves de laminación, en donde de acuerdo a la geometría del producto terminado se envía a los trenes de laminación, siendo sometidas previamente a un proceso de precalentamiento en un horno a gas, con el fin de obtener temperaturas cercanas a los 1100°C que permiten tener las propiedades necesarias para realizar el proceso de deformación en caliente y garantizar el cumplimiento de las propiedades físicas y mecánicas requeridas
2.2 CONVERTIDORES LWS
2.2.1 Origen
En la segunda mitad del siglo XIX surgieron los convertidores neumáticos para hacer frente a la masiva producción de arrabio proveniente de los altos hornos, el primero de ellos fue el convertidor desarrollado por Sir Henry Bessemer, el cual contaba con refractario ácido y se soplaba aire a través de toberas situadas en el fondo; el oxígeno del aire soplado atravesaba el material fundido existente en el convertidor, quemando a su paso el carbono, silicio y manganeso presentes. Estas reacciones generaban un efecto térmico positivo que elevaba la temperatura y daba paso a la conversión arrabio-acero14.
14
ENRRÍQUEZ BERCIANO, Jose Luis, et al. Monografías sobre tecnología del acero. Parte I. Acería Eléctrica. Universidad Politécnica de Madrid, 2009. p. 9.
18
Sin embargo, el convertidor Bessemer no permitía desfosforar ni desulfurar arrabios con alto contenido de fosforo y teniendo en cuenta que este elemento genera elevada fragilidad en caliente a los aceros, se hizo inevitable la resolución de este problema y es así como en 1978 Sidney Gilchrist THOMAS, metalurgista inglés perfeccionó el procedimiento Bessemer dando luz al tratamiento arrabios fosforosos de Francia y de otros países europeos, mediante la utilización de revestimientos básicos (dolomita) y adicionando cal al convertidor con el arrabio líquido, haciendo de esta manera posible la trasformación del arrabio fosforoso en acero THOMAS15. Sin embargo, apareció un nuevo problema que radicó en la incorporación de cantidades elevadas de nitrógeno en el acero procedentes del aire soplado. Este nitrógeno alteraba la estructura del acero solidificado dando lugar a acritud y fragilidad en frío16. Es por esta razón que las firmas industriales francesas LOIER- WENDEL SIDELOR SPRUNCK dan origen al convertidor LWS, perfeccionando el proceso THOMAS mediante la inyección de oxígeno puro y gas natural mediante toberas concéntricas, donde el calor generado en el fondo del convertidor descompone los hidrocarburos que llegan por la tobera envolviendo al oxígeno. Esta descomposición (cracking), que es endotérmica, produce una fuerte refrigeración del refractario próximo a las toberas, evitando su destrucción17.
2.2.2 Estructura
El convertidor LWS es un recipiente fabricado en chapa de acero con forma cónica similar a una pera, revestido interiormente por ladrillo refractario y con un fondo perforado para permitir la entrada oxígeno, nitrógeno y cal en polvo. Gira alrededor de un eje, situado aproximadamente en su centro de gravedad para cargar el arrabio y descargar el acero fundido cerrándose automáticamente la entrada de oxígeno en cuanto deja de estar vertical, que es la posición de trabajo18.
2.2.2.1 Carcasa. La carcasa del convertidor está dispuesta de la siguiente manera: una parte troncocónica donde está el pico con su canal de vertimiento y sangrado (babero) y la panza, una parte cilíndrica, donde se considera la espalda y parte de la panza y el talud donde empalma con la parte cilíndrica y con la silla.
15 COMA GARCÍA, Jorge. Simulación de la Metalurgia en el Convertidor LD. Máster en Ingeniería de
Minas. Oviedo: Universidad de Oviedo. Escuela de Ingeniería de Minas, Energía y Materiales de Oviedo. 2016. 76 p. 16
Ibíd., p. 12. 17
CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Proceso de conversión en el convertidor LWS. Belencito, 2018. p. 5. 18
Ibíd., p. 7.
19
2.2.2.2 Cinturón. El cinturón o anillo portante está formado por piezas en acero igual al de la carcasa y contiene dos muñones. Uno de éstos se integra con el sistema de engranaje mecánico de la cremallera, que le proporciona movimiento de giro al convertidor. El otro muñón hueco permite la entrada de los diferentes circuitos que transportan los fluidos para el proceso de afino.
Figura 1. Estructura del convertidor LWS
Fuente. CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Proceso de conversión en el convertidor
LWS. Belencito, 2018. p. 5.
2.2.2.3 Fondo. El fondo consta de una placa de acero en la cual se realiza el montaje y disposición de las cinco (5) toberas que se encuentran incrustadas en éste y rodeadas de ladrillos refractarios a base de magnesita de 1 m de longitud. Cada tobera está compuesta por dos tubos concéntricos, uno en acero (exterior) y otro en cobre (interior). Un fondo tiene una duración de aproximadamente 400 a 600 cargas y su velocidad de desgaste se sitúa entre 1,1 y 1,6 mm por colada19.
Por su parte, las toberas son los mecanismos que se encargan de inyectar el oxígeno y la cal en polvo al Convertidor, consisten en dos tubos donde el tubo central permite la inyección de oxígeno mientras que el exterior permite la inyección de ACPM cuya principal función es refrigerar y proteger el conjunto contra las altas temperaturas generadas por las reacciones de oxidación20.
19
Ibíd., p. 9. 20
VENTUROLI AUAD, Marcos. Refratário para convertedor LD. En: Aciaria a oxigênio. Associação Brasileira
de Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM. Brasil, 2014. p. 5-8.
20
Figura 2. Fondo y ubicación de toberas
Fuente. Autor.
Figura 3. Tobera para soplado por el fondo del convertidor.
Fuente. ENRRÍQUEZ BERCIANO, Jose Luis, et al. Monografías sobre tecnología del acero. Parte I. Acería Eléctrica. Universidad Politécnica de Madrid, 2009. p. 17.
21
2.2.2.4 Revestimiento refractario. Los materiales resistentes al calor se denominan refractarios cuando su temperatura de reblandecimiento es igual o superior a 1500 °C. En la construcción y reparación del convertidor es indispensable el empleo de estos materiales. Dentro de las principales agresiones que puede sufrir el refractario se encuentran las siguientes21:
- Térmica: Por las temperaturas del acero y la escoria, tanto por choques térmicos por cambios bruscos de temperatura.
- Química: Ataque de escorias, reacciones de óxido-reducción.
- Mecánica: Golpe causado por la caída de cargas, rozamiento de materiales durante arranque y agrietamiento (spalling).
Figura 4. Revestimiento refractario del convertidor.
Fuente. CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Proceso de conversión en el convertidor
LWS. Belencito, 2018. p. 5.
El revestimiento refractario de la coraza está formado con refractario básico, con variaciones de espesor y calidad según las distintas zonas según el grado de desgaste, esta variación busca compensar el mayor desgaste, causado por la
21
ENRRÍQUEZ BERCIANO, Jose Luis, et al. Monografías sobre tecnología del acero. Parte I. Acería Eléctrica. Universidad Politécnica de Madrid, 2009. p. 104.
22
erosión o por el ataque químico de las escorias, durante las distintas fases del soplo. La línea de escoria y puntos calientes, están formados por ladrillos sinterizados a base de magnesia-carbono, químicamente aglutinado con la siguiente composición: MgO = 90-94% y C = 8-15%22. La figura 4 muestra la distribución del ladrillo refractario en el convertidor según las zonas de desgaste.
2.2.3 Materias primas
2.2.3.1 Arrabio. El arrabio, también denominado hierro de primera fusión se obtiene del tratamiento de la mezcla de minerales de hierro, coque y caliza, a través de la reducción-fusión en un alto horno. Este material, se caracteriza por tener elevados porcentajes de carbono, silicio, manganeso y fosforo, los cuales pueden ir de 2,5% a 3,8% - 0,5% a 1,5% - 1,5% a 2,7% y 0,3% a 1,1% respectivamente, lo que lo hace equiparable en sus propiedades a una fundición. El arrabio líquido es la materia prima fundamental en el proceso LWS, ya que proporciona el 70-75% de la carga metálica.
Como se observará más adelante, la composición química del arrabio y principalmente el contenido de silicio, son de vital importancia en el proceso de conversión LWS, por tal razón, en Acerías Paz del Rio (APDR) se clasifica el arrabio de la siguiente manera. Cuadro 1. Clasificación del arrabio según el porcentaje de silicio en APDR
TIPO I (%Si) TIPO II (%Si) NO CONFORME (%Si)
0,4 – 0,8 0,3 - 0,39
0,81 - 1,25
< 0,3
>1,25
Fuente. Autor.
2.2.3.2 Caliza. Las calizas son rocas sedimentarias, formadas por depósitos de los productos de alteración química y física de rocas preexistentes y primitivas. Debido a la extrema lentitud con la que se descomponen los fósiles que contienen carbonato de calcio y al efecto disolvente del dióxido de carbono, se forma el bicarbonato de calcio23.
El carbonato de calcio constituye al menos el 50% de todas las piedras calizas en forma de calcita. Algunas calizas son calcita pura, pero la mayoría de las calizas contienen arena y otras sustancias como cuarzo, piritas y minerales de arcilla. La
22 VENTUROLI AUAD, Marcos. Refratário para convertedor LD. En: Aciaria a oxigênio. Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM. Brasil, 2014. p. 5-8. 23 CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Fabricación de cal. Belencito, 2018. p. 6.
23
piedra caliza es el resultado del peso de las capas de diferentes minerales de calcita y se combinan con la reacción química creados por calor y presión.
La caliza está formada por una serie de compuestos químicos, en el que la presencia de los carbonatos de calcio y de magnesio es más significativa.
Desde el punto de vista geológico, la piedra caliza puede estar compuesta por 4 minerales: la calcita, el aragonito, la dolomita y la magnesita.
- La calcita (CaCO3): Es el carbonato de calcio, que al calcinarlo se descompone en óxido de calcio y anhídrido carbónico. Cristaliza en el sistema hexagonal, pero sus cristales varían extremadamente de hábito, y a menudo son altamente complejos. El romboédrico y el escalenoédrico son las formas más frecuentes. Su reacción de descomposición es la siguiente24:
CaCO3 (sólido) + Calor CaO (sólido) + CO2 (gas)
- El aragonito (CaCO3): Cristaliza en el sistema ortorrómbico, típicamente de
origen termal. Sin embargo, el aragonito también se forma en procesos de bio-mineralización; los cuerpos de moluscos, las perlas, y el esqueleto humano tienen aragonito. El aragonito es el primer caso de polimorfismo mineralógico conocido. Tiene igual fórmula que la calcita, pero cristaliza en el sistema ortorrómbico.
- La dolomita: Es un carbonato doble del calcio y del magnesio, con la fórmula CaMg (CO3)2. Como la calcita, se cristaliza en el sistema hexagonal. La mezcla de carbonato de calcio y de carbonato de magnesio puede alcanzar hasta un 44%. Se forma por la transformación secundaria de los sedimentos de la calcita en piedra caliza, bajo influencia del agua en circulación, a través de la substitución parcial del calcio por el magnesio25.
Su reacción de descomposición es la siguiente:
CaCO3. MgCO3(s) + CalorCaO. MgO (s) + 2CO2 (g)
- La magnesita (MgCO3): La forma típica de este mineral son las masas de
micro cristales, compactas y opacas. Cristaliza en estructura romboédrica y su origen es posible por segregación especialmente de rocas de metamorfismo regional, y muchas veces como producto de alteración de silicatos de magnesio o transformación de calizas y dolomías26. Se encuentra como producto de alteración de la serpentina a causa del ataque del agua cargada de CO2.
24
Ibíd., p. 10. 25
Ibíd., p. 11. 26
Ibíd., p. 12.
24
También puede tener origen metamórfico. Su reacción de descomposición es la siguiente:
MgCO3 (s) + Calor MgO (s) + CO2
2.2.3.3 Cal. Es un compuesto básico que se emplea como fundente en los procesos de fabricación de acero, debido a que contribuye al cuidado del material refractario de los hornos y ayuda a neutralizar los compuestos de óxidos ácidos presentes en las escorias.
Proviene del proceso de descomposición química de la caliza, llevando la roca hasta una temperatura de 900°C, en la cual se produce una reacción de descomposición, dando como productos oxido de calcio (CaO) y dióxido de carbono (CO2)27, cabe resaltar que esta reacción es netamente endotérmica. La reacción de descomposición de la caliza se muestra a continuación:
CaCO3 + Calor CaO + CO2
Figura 5. Esquema del proceso de calcinación
Fuente. CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Fabricación de cal. Belencito, 2018. p. 28.
Uno de los factores más importantes a tener en cuenta para la selección del tipo de piedra caliza a emplear en el proceso de calcinación es el contenido de impurezas. En la norma ASTM C 25-83 (nivel permisible de impurezas en calizas), se establecen los siguientes criterios que definen la calidad de una cal.
27
ENRRÍQUEZ BERCIANO, Jose Luis, et al. Monografías sobre tecnología del acero. Parte I. Acería Eléctrica. Universidad Politécnica de Madrid, 2009. p. 123.
CALOR
CALOR REACCIÓN
25
- % SiO2 presente en la roca caliza: 1,0 a 2,5 como máximo.
- % CaO: 51,0-54,0
- % S: Menor a 0,1.
- % R2O3: 0,5 a 1,5
De acuerdo al grado de cocción o descomposición que sufre la cal, se distinguen tres tipos de cal: cal cruda, cal recocida y cal reactiva.
- Cal cruda: Se obtiene cuando el tiempo de retención de la carga o la temperatura en la zona de calcinación son muy bajas. Se caracteriza por tener una capa externa bien calcinada (coloración blanca), con un núcleo de caliza. Este tipo de cal presenta una baja reactividad, la cual depende del grado de cocción que haya tenido la roca, además de esto, si se emplea en procesos siderúrgicos, esta tiende a proporcionar una elevada perdida térmica.
- Cal recocida: Los carbonatos presentes en la caliza se han descompuesto
totalmente y por un exceso en la temperatura de calcinación o tiempo de residencia de la carga, la cal sufre una transformación en su estructura cristalina provocando que su reactividad disminuya. Este tipo de cal se caracteriza por tener poros demasiados grandes, presenta una coloración negra, sus granos cristalinos son grandes y el volumen total de poros es pequeño. Este tipo de cal siempre permanece inerte en los procesos metalúrgicos, por lo cual se considera una cal inservible.
- Cal Reactiva: Esta cal es producto de un proceso de calcinación óptimo y muy bien controlado, en el cual las temperaturas y los tiempos de residencia de la carga fueron óptimos. Esta cal se caracteriza por presentar una coloración blanca cremosa, posee poros pequeños, el volumen total de poros es elevado y tiene una gran reactividad química.
2.2.3.4 Chatarra. El cargue de chatarra en el proceso de conversión LWS tiene dos finalidades esenciales: actuar como refrigerante del baño metálico garantizando que las reacciones producidas en el convertidor se mantengan en un rango de temperatura de 1650 a 1680°C y como material a portante al rendimiento metálico debido a su alto contenido de hierro. Como se observará más adelante, en acerías Paz del Rio la chatarra se clasifica en según calidad y procedencia en chatarra propia, rechazo, retorno interno y chatarra comprada; donde cada uno presenta un comportamiento diferente durante el proceso. La chatarra incorporada en el proceso LWS debe estar libre de elementos contaminantes como plásticos, grasas, pinturas y metales pesados, debido a que si contienen elementos como cobre, níquel, cromo, etc. Se hace difícil su extracción y generan problemas en etapas posteriores al crear zonas duras
26
disminuye la calidad de productos largos de espesores menores a 5 mm. Además, en cuanto a tamaño, si estos son trozos muy grandes podrían generar daño en el refractario del convertidor durante la caída. 2.2.3.2 Oxigeno. Es el agente oxidante para las reacciones que tienen lugar en el convertidor. Su pureza debe ser superior al 99,99%, y en razón a su afinidad con el nitrógeno la disolución de este elemento en el baño superaría las restricciones por formación de nitruros. El oxígeno se inyecta por el fondo del convertidor a través de 5 toberas. Este oxigeno sirve para oxidar las impurezas que trae el arrabio (Si, Mn, C, P, S) y cuya reacción exotérmica eleva la temperatura a valores que permiten fundir la chatarra y llegar a las temperaturas de proceso, al mismo tiempo que forma los óxidos respectivos que mediante la acción de la Cal van a formar la escoria del Convertidor.
A este proceso de inyección de oxigeno se le conoce como “soplo” donde las variables que intervienen en este proceso definen lo que se llama el “esquema, patrón o perfil de soplo” y son diferentes para cada grado de acero, temperatura del arrabio, tenor del silicio en el arrabio y número de coladas que lleve el revestimiento refractario del Convertidor. Estas variables son: Volumen de oxígeno, su caudal y su presión28.
2.2.4 Etapas del proceso
El proceso de conversión LWS es un proceso esencialmente oxidante cuya finalidad es reducir los elementos de aleación que por el anterior proceso reductor o por condiciones del mineral quedan presentes en el arrabio mediante una serie de reacciones que siguen el principio de afinidad química de cada elemento por el oxígeno se procede a llevar a unos niveles de calidad que exige un acero. Teniendo en cuenta lo anterior se distinguen principalmente tres etapas durante el proceso.
2.2.4.1 Etapa 1: Oxidación de silicio y manganeso. El silicio contenido en el arrabio reacciona con el oxígeno inyectado por medio de las toberas obteniendo como producto SiO2 (reacción 1), posteriormente, la sílice formada reacciona con el óxido de calcio (CaO) formando un silicato di cálcico que permanecerá estable en la escoria (reacción 2). Inmediatamente, se da origen a la oxidación del manganeso (reacción 3) que entrará en contacto con CaO figará el manganeso en la escoria en forma de CaO. MnO (reacción 4).
Este soplo dura de 3,5 a 5,0 minutos. Aquí ya se tienen tres fases perfectamente definidas: metal, escoria y gases.
28 GUIMARÃES DE ATHAYDE, João Domingos. Controle de processo. En: Aciaria a oxigênio. Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM. Brasil, 2014. p. 5-8.
27
2.2.4.2 Etapa 2: Descarburación creciente. Durante esta etapa el carbono presente en el baño reacciona con el oxígeno inyectado y da origen al dióxido y monóxido de carbono, donde se considera que el 95% se quema como CO2 y el 5% restante corresponde a CO. Esta etapa determina el tiempo de proceso, la formación de la escoria espumosa y el nivel de proyecciones durante el soplo., producción de llama en la boca del Convertidor y gran formación de calor.
Si+ O2SiO2
SiO2 + CaOCaO.SiO2
Mn + ½ O2MnO
MnO + Cao CaO. MnO
(1)
(2)
(3)
(4)
C + ½ O2 CO
C + O2CO2
Fe + ½ O2 FeO
(5)
(6)
(7)
2.2.4.3 Etapa 3: Descarburación decreciente y oxidación del hierro. Cuando el porcentaje de carbono en el baño es menor a 0,8% la velocidad de descarburación disminuye, produciéndose la oxidación del hierro metálico a óxido de hierro FeO (reacción 7)29.
2.3 SET UP
El set-up es tiempo de preparación en un proceso, es decir, el tiempo necesario en cambiar un dispositivo de un equipo, preparar ese equipo para producir un modelo diferente o simplemente un tiempo necesario para garantizar que el equipo cuente con las condiciones necesarias para operar30. El SET UP de convertidores se divide en 6 tareas, donde cada una de ellas tienen por finalidad garantizar las condiciones de operación del convertidor LWS desde su etapa de cargue hasta el colado.
29
CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Proceso de conversión en el convertidor LWS. Belencito, 2018. p.76. 30
Scientia et Technica Año XV, No 41, Mayo de 2009. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701.
28
3. ESTADO DEL ARTE
Moreira, Almeida Y Hahne en su artículo titulado “MELHORIA CONTÍNUA DO RENDIMENTO METÁLICO DO CONVERTEDORLD DA V&M DO BRASIL” estudian las principales causas de la variación del rendimiento metálico en convertidores LD con el fin de aumentar el rendimiento metálico en el proceso, lo anterior mediante la metodología de mejora continua, en la cual recopilan información de pérdidas previstas y no previstas, con el fin de formalizar un plan de acción. Con la implementación de estas estrategias, se logró elevar el rendimiento metálico de 90.75% a 92.50%, siendo un aumento considerable para el proceso. Algunas de las acciones tomadas fueron dar a conocer la importancia de la calibración de distancia de lanza de oxigeno-baño metálico con el fin de disminuir el índice de proyecciones generadas, además de ello, realizaron modificaciones a los perfiles de soplo.
Almada Faria Marco Aurélio y Claudio Soares en su trabajo titulado “OPERAÇÃO DE REFINO DE AÇO” presentan la descripción del ciclo completo del proceso LD (tap to tap) identificando las técnicas que permiten optimizar los tiempos y mejorar la capacidad de producción. Dentro de los principales hallazgos se propone la correcta configuración de las lanzas y el control del flujo de oxígeno, lo cual permite una reducción en el tiempo de soplado y reduce las proyecciones generadas durante el proceso; la reducción en los tiempos de toma de muestra a fin de evitar alargue del proceso por acondicionamiento térmico y el control de paso de escoria para evitar problemas de calidad y aumentar la productividad. Emércio Batista Campos y João Domingos Guimarães en su trabajo titulado “CONTROLE DE PROCESSO” exponen la importancia del control del proceso en el convertidor para obtener un producto dentro de los parámetros requeridos. Para ello, se realizan modelos matemáticos, constituidos por un sistema de ecuaciones basadas en equilibrios térmicos y de masa, que se establecen a partir de consideraciones teóricas y relaciones empíricas obtenidas por resultados experimentales y operativos. Lo anterior, permite una estandarización que busca asegurar la estabilidad operativa y la eliminación de factores inapropiados en el sistema. En el estudio realizado por Artigo, se realiza la simulación física de un convertidor de soplo Mixto, empleando CO2 como gas de reacción y agua para representar el acero. Para esta investigación, se varían los ángulos de las lanzas de 90 a 60° y se realiza variación de la distancia de la lanza respecto al baño, con el fin de evaluar la velocidad de desgasificación y las perdidas por proyecciones. Para ello, inyectaron CO2 por el fondo y por la parte superior, encontrando que a medida que se disminuye el ángulo de las lanzas ubicadas en el fondo y con mayores flujos de agitación, se disminuyen las proyecciones de material. También determinaron que, a mayores flujos de gas de agitación, los tiempos de
29
desgasificación disminuyen y que a medida que la distancia de la lanza decrece con respecto al baño, aumentan las proyecciones. Kruskopf y Lounkilpi, realizan una serie de modelos termodinámicos y de transferencia de masa, con el fin de conocer, como varia la velocidad de fusión de la chatarra y la velocidad de disolución del carbono en el baño metálico, cuando se cargan 20 toneladas de chatarra con espesores de 1,0, 2,0,4,0 y 8,0 cm y 100 toneladas de arrabio con 4,5% de carbono, el cual entra a una temperatura de 1322 °C ,encontrándose así que , a mayor espesor de la chatarra, los tiempos de fusión se prolongaban de 8 minutos con espesores mínimos de 1,0 cm , hasta 12 minutos con espesores de 8,0 cm. También se observó, que a medida que se aumenta el espesor de la chatarra, la velocidad de dilución del carbono disminuye, debido a que la velocidad de fusión de la chatarra es menor.
30
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Este proyecto se realizó bajo el marco de una investigación experimental, teniendo como objetivo analizar la producción en convertidores LWS mediante el estudio de prácticas operativas involucradas con el peso promedio y SET UP. Lo anterior, bajo los siguientes principios: identificación de problema, obtención y recopilación de información de variables, análisis de información mediante herramientas estadísticas, optimización de proceso y control efectivo
4.1 METODOLOGÍA
Para el desarrollo del presente proyecto, se establecieron 5 etapas, las cuales son descritas a continuación:
Figura 6. Estructura de la metodología desarrollada
Fuente. Autor.
4.1.1 ETAPA 1: Reconocimiento del proceso
Inicialmente se realizó un reconocimiento del proceso de producción de acero vía convertidor LWS en la empresa acerías Paz del Rio, donde se encontró variación en el peso de las coladas obtenidas, dando lugar a la identificación de parámetros que permitan garantizar coladas dentro del peso objetivo establecido por la compañía. Adicionalmente, se identificó que algunas de estas causas también inciden en la frecuencia y/o duración del SET UP y teniendo en cuenta que las paradas a causa de SET UP representan aproximadamente el 30% de las paradas globales del área la optimización de los tiempos empleados en estas tareas y la estabilización del peso promedio representarían un aumento en el porcentaje de utilización y productividad del área.
4.1.2 ETAPA 2: Obtención y recopilación de información
Una vez definidos los campos de acción se procede a recopilar información diariamente sobre el comportamiento del peso promedio de las coladas procesadas en convertidores y el tiempo de ejecución de cada una de las tareas del SET UP, posteriormente se realiza un acompañamiento al proceso con el objetivo de identificar aquellas causas que están generando inestabilidad y/o variación.
DEFINIR MEDIR ANALIZAR MEJORAR CONTROLAR
31
4.1.3 ETAPA 3: Análisis de información
Con base en la información recolectada se realiza un análisis de datos para determinar aquellas causas que están teniendo mayor impacto y/o frecuencia, con el objetivo de proponer pruebas que permitan la optimización del proceso.
4.1.4 ETAPA 4: Optimización de proceso
Posteriormente se realiza la implementación de acciones de mejora y el acompañamiento continúo al proceso para evaluación, verificación y orientación al personal en el cumplimiento de las prácticas operativas establecidas.
4.1.5 ETAPA 5: Definición de indicadores y seguimiento
Finalmente, una vez alcanzado el punto de mejora se realiza un refuerzo continuo sobre las prácticas operativas establecidas para obtener la eficacia y continuidad del proceso.
4.2 DISEÑO EXPERIMENTAL
Para realizar el análisis de la producción de acero vía convertidores se estudió principalmente el peso de acero obtenido de las coladas procesadas y el tiempo empleado en el SET UP debido a la incidencia que estos dos factores representan en la productividad del área. Teniendo en cuenta lo anterior, el peso fue monitoreado colada a colada con el objetivo de identificar aquellas prácticas operativas de los distintos equipos de trabajo que influyen en una variación del peso de acero obtenido.
Para el estudio del SET UP se realizó acompañamiento a los distintos equipos de trabajo en la ejecución de cada una de las tareas, evaluando aspectos como duración, frecuencia y coordinación de funciones mediante un estudio de tiempos y movimiento. Lo anterior, a fin de garantizar el aprovechamiento de cada minuto empleado y la identificación de aquellos factores que generan un aumento de tiempo o frecuencia en cada una de las tareas.
El seguimiento y control de cada una de las variables anteriormente mencionadas se realizó mediante indicadores de proceso, donde el monitoreo del peso se realizó como el peso promedio por día (peso promedio/día) y el impacto del SET UP fue medido en minutos/colada.
32
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1 RECONOCIMIENTO DEL PROCESO
Para el desarrollo de esta fase se realizó un acompañamiento continuo al proceso de fabricación de acero vía convertidor con el objetivo de conocer las características del equipo, condiciones del proceso productivo y dimensionar la importancia del convertidor LWS en la dinámica del proceso de aceración. Lo anterior, con fin de identificar focos potenciales de mejora.
5.1.1 Características del equipo
Figura 7. Partes del convertidor
Fuente. CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Proceso de conversión en el convertidor LWS. Belencito, 2018. p. 5.
5.1.2 Condiciones del proceso
A continuación, se describe el procedimiento realizado en el convertidor LWS para el procesamiento de una colada.
33
Previo a la puesta en servicio del convertidor es necesario garantizar el calentamiento y encharque térmico del mismo mediante etapas de calentamiento controlado para garantizar la calcinación del material refractario. El calentamiento inicia con quemador de gas natural durante doce (12) horas y posteriormente un calentamiento con oxígeno de aproximadamente dos (2) horas o según la necesidad térmica requerida.
Una vez dadas las condiciones para el inicio en operación del convertidor LWS, se procede a realizar el cargue de las materias primas manteniendo una relación de carga arabio-chatarra entre el 75% y 25% respectivamente, primero se realiza el cargue de la chatarra y posteriormente el del arrabio. Es importante tener en cuenta que para la primera carga se debe reducir la carga de chatarra en aproximadamente 3 toneladas, debido a que como se mencionó anteriormente la chatarra actúa como material refrigerante y dado que el convertidor aún no ha alcanzado un encharque térmico adecuado se pueden presentar problemas en el balance térmico durante el proceso.
Figura 8. Esquema de cargue de chatarra al convertidor.
Fuente. OPERAÇÃO DE REFINO DE AÇO. En: Aciaria a oxigênio. Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM. Brasil, 2014. p. 15. Una vez cargado, el convertidor se bascula a posición vertical y se da inicio al proceso de conversión el cual consta principalmente de 3 etapas: oxidación de silicio y manganeso, descarburación creciente y descarburación decreciente. Durante cada una de las etapas, la inyección de oxigeno permitirá la formación de
34
óxidos que al entrar en contacto con la cal serán captados y retenidos en la escoria. Al terminar las etapas mencionadas anteriormente, se realiza la primera bajada del convertidor con el objetivo de evacuar la mayor cantidad de escoria y verificar la temperatura del baño metálico y el porcentaje de FeO presente en la escoria, según los datos obtenidos se procede a realizar un sobre soplo, teniendo en cuenta que se requieren 30 m3 de oxígeno para subir 10°C en el baño metálico, 30 m3 de oxígeno para aumentar un punto en el porcentaje de oxidación y 200kg de cal en polvo para bajar 10°C al baño de acero. Se realizarán los sobre soplos necesarios para garantizar temperatura entre 1640 a 1680°C y oxidaciones entre 23 a 30% de FeO según calidad de acero a fabricar. Figura 9. Esquema de cargue de arrabio al convertidor.
Fuente. OPERAÇÃO DE REFINO DE AÇO. En: Aciaria a oxigênio. Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM. Brasil, 2014. p. 15. Cuando el baño metálico cumpla con las condiciones dadas, el convertidor se ubica en posición vertical para recibir la cal de la barrera, que como su nombre lo indica busca generar una barrera para impedir el paso de la escoria remanente en el convertidor durante la etapa de colado. Finalmente, se realiza el colado del acero del convertidor a la cuchara y la adición de ferroaleaciones, logrando mediante una agitación con nitrógeno la homogenización del material.
35
Figura 10. Diagrama de flujo del proceso LWS.
Fuente. Autor.
Debido a condiciones propias del proceso, se genera acumulación de material en zonas aledañas al convertidor y si bien es cierto, que el convertidor es el eje principal en el proceso de conversión no se deben dejar de lado aquellas tareas que permiten la continuidad del proceso y garantizan las condiciones para obtener un des-escoriado óptimo y un colado libre de impurezas; es aquí, donde el SET UP y cada una de las tareas que lo conforman toman relevancia.
El set up está comprendido por cinco tareas: Limpieza de boca, Limpieza de chimenea, limpieza de plataforma y medición de toberas, parcheo de babero, limpieza de plataforma frontal y limpieza de línea, donde cada una tiene la función
Revisión del estado de los equipos
Cargue Metálico
Soplo de carga
Baño
conforme
Ajustar Proceso
Cargar cal de la barrera
Colado Ferroaleaciones y
agitación
COORDINACIÓN
FIN
No
Si
Materias Primas Presión N2 y O2
Estado de toberas, Bloque y cubas
Des escoriado
36
proveer y verificar las condiciones necesarias para garantizar la óptima operación del equipo y del proceso. Las actividades se realizan en orden descendente, es decir, las actividades del nivel inferior iniciaran solo cuando en el nivel superior se haya terminado la intervención, lo anterior con el fin de evitar cualquier tipo de incidente tanto personal como material.
Figura 11. Diagrama de flujo SET UP convertidores.
Fuente. Autor.
A continuación, se realiza una breve descripción de cada una de las tareas y su importancia en el desarrollo normal del proceso de conversión:
Inspección
Se requiere SET UP
Si
No
Continuar proceso
Limpieza de chimenea
Limpieza de plataforma
Medición de toberas
Limpieza de boca
Parcheo de babero
Limpieza plataforma frontal
Limpieza de Línea
FIN
37
5.1.2.1 Limpieza de chimenea. La chimenea está ubicada en el nivel más alto del convertidor, esta zona recibe las proyecciones generadas durante el proceso las cuales se acumulan principalmente en la viga y al obtener un peso considerable, el material acumulado puede caer al segundo nivel y ocasionar daño en el conjunto de toberas.
Figura 12. Chimenea del convertidor
Fuente. Autor.
5.1.2.2 Limpieza de plataforma. Está ubicada en el segundo nivel del convertidor y es el acceso hacia las toberas cuando el convertidor se encuentra en posición horizontal, el material acumulado en esta zona proviene de las proyecciones del proceso y su limpieza es necesaria para garantizar el ingreso seguro del personal y la maquinaria para realizar la medición de toberas.
Figura 13. Plataforma del convertidor
Fuente. Autor.
38
5.1.2.3 Medición de Toberas. Las toberas son uno de los componentes más importantes del convertidor debido a que permiten la inyección de oxígeno, nitrógeno y cal en polvo, una anomalía en las toberas podría generar desde un aumento en el TTT hasta una parada temporal del equipo. Por esta razón, es importante realizar la medición de las toberas, evidenciar cualquier tipo de obstrucción y/o desgaste que pueda afectar la integridad del equipo y del proceso.
Figura 14. Vista del fondo y conjunto de toberas
Fuente. Autor.
5.1.2.4 Limpieza de boca. Durante soplo la boca del convertidor va acumulando material metálico en su contorno debido a las constantes proyecciones originadas durante el proceso, generando que después de un determinado número de cargas la boca del convertidor presente una reducción en su tamaño. Teniendo en cuenta que en el proceso LWS las materias primas son cargadas por la boca, durante el cargue se pueden presentar problemas por caída de material, lo cual no solo afectara la frecuencia con que se deba realizar la limpieza sino también posibles pérdidas y/o reducciones en el peso de las coladas.
La limpieza de la boca comprende una etapa de fusión del material con oxígeno, generalmente se realiza al finalizar el primer des escoriado cuando el convertidor se encuentra en posición horizontal. Para la segunda etapa, se emplea la pajarita para realizar el retiro del contorno de la boca.
5.1.2.5 Parcheo de babero. El babero está ubicado en la parte inferior de la boca y es la zona por donde se realiza la evacuación de la escoria y el acero, lo cual le implica un desgaste acelerado. Es por esta razón, que se debe realizar una proyección de material refractario en esta zona a fin de garantizar una superficie regular que evite el paso de acero hacia las cubas durante el des escoriado.
39
Figura 15. Boca del convertidor
Figura 16. Ubicación de babero en la boca del convertidor
Fuente. Autor.
5.1.2.6 Limpieza de línea. Es el nivel inferior del convertidor, en él se encuentra la línea férrea que permite el ingreso de las cubas empleadas para el desescoriado y las cucharas que recibirán el acero al final de la colada. Adicionalmente, si se presentan problemas durante el cargue, parte del material podría caer al primer nivel y generar obstrucción o ametalamiento en la línea, lo que implicaría demoras en el desescoriado y un aumento en el TTT del proceso.
Babero
40
Figura 17. Plataforma frontal del convertidor
Fuente. Autor.
Figura 18. Vista del primer nivel convertidores y línea férrea.
Fuente. Autor.
Plataforma Frontal
41
5.1.3 Relevancia del convertidor LWS en la dinámica de la planta de
aceración
La planta de aceración de acerías Paz del Rio está conformada por cuatro áreas: Horno eléctrico de arco, convertidores LWS, horno cuchara y máquina de colada continua. Donde las dos primeras son los encargados de producir el acero líquido que será enviado al horno cuchará para realizar ajustes en la composición química y en las temperaturas, a fin de garantizarlas condiciones óptimas que permitan su liberación hacia la máquina de colada continua e iniciar la producción de palanquilla.
Es decir, que una vez obtenida la colada en el convertidor LWS debe ser trasladada hacia el horno cuchara en el menor tiempo posible con el objetivo mantener un flujo de acero constante en la máquina de colada continua y evitar así posibles cierres de línea y/o pérdidas de secuencia. Es por esta razón, que el SET UP debe garantizar la ausencia de anomalías durante el proceso y su coordinación o ejecución debe evitar la generación de tiempos muertos que puedan generar una falta de continuidad del proceso y consecuentemente reducir la productividad del área.
Por su parte, el peso de colada debe encontrarse dentro del objetivo establecido por la compañía dado que una disminución significativa en el peso del acero líquido obtenido significa un aumento en el costo de producción y puede generar inconvenientes en la dinámica del proceso.
Teniendo en cuenta lo anterior, es necesario optimizar los tiempos empleados en el SET UP y producir coladas de buen peso para garantizar el flujo de acero en el proceso y contribuir al cumplimiento del plan de producción de la acería.
5.2 OBTENCIÓN Y RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN
Realizando el acompañamiento al proceso fue posible establecer algunas de las causas que impactan tanto en la variación de tiempos de SET UP como el peso promedio de las coladas obtenidas. A continuación, se presenta la información recolectada.
5.2.1 Peso promedio
5.2.1.1 Proyecciones durante el soplo. Las proyecciones durante el soplo son generadas debido las fuertes reacciones químicas que suceden dentro del convertidor y están relacionadas principalmente con las ocurridas durante la etapa de carburación creciente debido a la generación de los gases CO y CO2, pues estos últimos tienden a expandirse y agitar el baño metálico.
42
El porcentaje de proyecciones durante el soplo puede aumentar a causa de un desequilibrio en el balance térmico dentro del convertidor ya sea por un incumplimiento en la relación de carga (Arrabio chatarra), exceso de material en relación al volumen del convertidor y/o inyección acelerada de oxígeno.
Cada uno de los factores mencionados anteriormente se ven afectados directamente por la composición química del arrabio cargado al convertidor debido a que un aumento en el porcentaje de cada uno de los elementos exógenos contribuye directamente a un aumento en la temperatura del baño, la cual debe ser contrarrestada con una cantidad adecuada de refrigerante (Chatarra/caliza) que garantice un equilibrio térmico dentro del reactor, siendo en este punto donde se ve la necesidad de establecer la cantidad y mix de refrigerante requerido para distintas condiciones químicas de arrabio líquido.
De otro lado, guardar la relación de carga (Arrabio + chatarra) en concordancia a la distribución de volumen dentro del convertidor garantiza que el reactor tenga el espacio necesario para llevar a cabo cada una de las reacciones. Sin embargo, es importante controlar el flujo durante la inyección de oxigeno debido a que esto nos puede generar un aumento significativo en la temperatura del baño.
5.2.1.2 Paso de acero a las cubas. La escoria generada en el convertidor es la encargada de captar los óxidos formados durante el proceso de soplo y retenerlos allí hasta su evacuación durante el desescoriado, su evacuación es de vital importancia para evitar que elementos como el fosforo se reviertan al baño metálico y lo contaminen, sin embargo, se observó al realizar la evacuación de la escoria a temperaturas elevadas (>1700°C) y con altos porcentajes de FeO se aumenta la probabilidad de generar paso de acero a las cubas debido a la reducida diferenciación que se tiene entre el acero y la escoria en estas condiciones.
5.2.1.3 Caída de material. El cargue de chatarra al convertidor se realiza mediante el izaje de una cesta de forma cilíndrica y mediante la regulación del gancho auxiliar de la grúa se genera la inclinación necesaria para garantizar la evacuación del material hacia el convertidor (Ver figura), sin embargo, se observa que en algunas ocasiones se genera atascamiento del material en la boca del convertidor dando lugar a demoras en el cargue y caída de material.
5.2.1.4 Falta de capacidad en cucharas. La formación de bancos de escoria en las cucharas disminuye directamente su capacidad y cuando la temperatura del colado es alta existe la probabilidad de fundir la escoria remanente, al ocurrir la reacción escoria-acero se genera una expansión de la escoria generando una disminución de la capacidad que obliga a detener el colado para respetar el límite de seguridad de la cuchara (tres hiladas de ladrillo).
43
5.2.1.5 Mix de chatarra. La chatarra usada como material de cargue se clasifica en los siguientes grupos: propia, rechazo, arrabio y comprada; se observa diferencia entre el peso de acero obtenido para distintos mix de chatarra. Por lo anterior, se definen 7 mix de carga y se realizar pruebas establecer el mix que favorece el peso.
5.2.1.6 Arranque de convertidor. Las coladas de arranque tienen mayor probabilidad de salir pequeñas debido a la falta de encharque térmico en el convertidor, lo cual genera que parte del material quede adherido a la pared y un aumento en las perdidas de material por proyección.
Cuadro 2. Factores que afectan el peso promedio de las coladas
FACTOR DESCRIPCIÓN
Proyecciones
durante el
soplo
Un aumento en la cantidad de proyecciones genera que parte
del material sea expulsado fuera del convertidor durante la
etapa de soplo generando una disminución del peso promedio y
reducción del IRM.
Paso de acero a
las cubas
Teniendo en cuenta que la operación de desescoriado es
manual y que la diferenciación acero-escoria depende
totalmente de la experiencia del operador, se observa que
cuando las temperaturas del baño se encuentran por encima de
1700°C existe mayor probabilidad de aumentar el paso de
acero hacia las cubas.
Caída de
material Caída de material (Chatarra o arrabio) durante el cargue.
Falta de
capacidad en
cucharas
Las cucharas que presentan bancos de escoria pueden perder
hasta 6 toneladas de capacidad.
Mix de chatarra
Se observa diferencia entre el peso obtenido para calidades
sismo resistentes y bajo carbono.
Arranque de
convertidor
Las coladas de arranque tienen mayor probabilidad de salir
pequeñas debido a la falta de encharque térmico en el
convertidor, lo cual genera que parte del material quede
adherido a la superficie.
Fuente. Autor
44
5.2.2 Set up
Los datos presentados a continuación se obtienen mediante el seguimiento a 20
SET UP.
Cuadro 3. Variables que impactan el tiempo de ejecución y frecuencia del SET UP
TAREA CAUSA DESCRIPCIÓN
Limpieza de
chimenea
Tamaño de
bloque
El tamaño del bloque depende de la cantidad
de material proyectado durante el soplo y de
la frecuencia en su limpieza.
Limpieza de
plataforma
Material adherido
a la superficie
El material proyectado cae sobre la superficie
y debido a la temperatura se adhiere y
dificulta su evacuación.
Medición de
toberas
Protección Demora en el accionamiento de la protección
Medición poco
confiable
Falta de conocimiento de las medidas de la
última medición.
Demora en
instalación de
tapones
Los tapones no se ubican en orden durante la
medición, generando que al tapar las toberas
el tapón no coincide por lo que se requiere
probar uno a uno.
Limpieza de
boca
Tamaño de
corona
Altas proyecciones de material durante el
soplo
Frecuencia en
fundir corona
No se realiza limpieza de la boca y por lo
tanto se aumenta la frecuencia en fundir.
Parcheo de
babero
Alineación Alineación del babero respecto a la boca del
convertidor
Consistencia del
material
La relación material proyectable – agua define
la consistencia del material y la adherencia
del mismo.
Limpieza de
Línea
Caída de chatarra Caída de chatarra durante el cargue
Caída de arrabio Caída de arrabio durante el cargue
Derrame de
escoria
Se genera debido a un exceso en el llenado
de las cubas
Proyecciones Exceso de proyecciones durante soplo y
desescoriado.
45
Adicionalmente, se realizó un seguimiento de tiempos a cada una de las tareas para establecer los tiempos mínimo, promedio y máximo en la ejecución de cada actividad e identificación de tiempos muertos.
Cuadro 4. Tiempos de ejecución del SET UP por actividad.
TAREA TIEMPO (Min)
Máximo Mínimo Promedio
Limpieza de chimenea 13:10 8:30 10:50
Limpieza de plataforma 5:10 3:51 4:30
Medición de toberas 15:30 8:40 12:05
Limpieza de boca 8:50 7:38 8:14
Parcheo de babero 5:34 3:38 4:36
Limpieza de Línea 12:05 5:40 8:52
Fuente. Autor.
5.3 Análisis de la información
5.3.1 Peso promedio
Teniendo en cuenta la información recolectada en la etapa anterior, se decide realizar pruebas para verificar y cuantificar la influencia de mix de chatarra, relación de carga, etc., en la cantidad de acero obtenido. Para lo anterior, se procesan 20 coladas por cada mix de chatarra identificado, donde se busca que el arrabio líquido cargado se encuentre dentro del siguiente rango de composición a fin de reducir una variable dentro de las pruebas.
Cuadro 5. Rango de composición de arrabio liquido empleado en coladas de prueba.
% C % Mn % P % S %Si
3,5 - 3,9 1,2 -1,6 1,4 - 1,7 0,05 - 0,08 0,6 - 0,9
Fuente. Autor.
5.3.2 Set Up
Teniendo en cuenta la información recolectada en la etapa anterior, se decide
realizar modificaciones en la organización y distribución del personal mediante la
asignación de responsabilidades previo y durante la ejecución del SET UP con el
fin de reducir los tiempos muertos y evaluar la efectividad de la tarea.
46
A continuación, se presentan las modificaciones realizadas:
- El operador líder convertidores debe solicitar con anterioridad la maquinaria y
está se debe encontrar en el área de trabajo antes de finalizar la colada previa
al SET UP.
- Se debe contar mínimo con 5 personas durante el desarrollo de la actividad.
- La persona encargada de realizar la medición de las toberas debe conocer con
anterioridad los valores obtenidos en la última medición.
- Una vez retirados los tapones de las toberas, estos deben ser ubicados en
orden para evitar confusión de los mismos.
- Mientras una persona realiza la medición de las toberas dos personas
simultáneamente se encargarán de realizar el alistamiento y ubicación del
equipo empleado para el parcheo del babero.
Posteriormente, se realizaron nuevamente las mediciones para determinar el
impacto de las acciones tomadas en el tiempo de ejecución de cada tarea, lo cual
permitió establecer el tiempo requerido para cada actividad.
5.4 DEFINICIÓN DE INDICADORES Y SEGUIMIENTO
5.4.1 Indicador peso promedio
Es el promedio del peso de acero líquido obtenido para las coladas procesadas en un día de operación del convertidor siendo el peso objetivo igual a 38,5 toneladas.
5.4.2 Indicador Set Up
Es el tiempo invertido en el Set Up por número de coladas procesadas en un día de operación, es decir, si en un día operación invierto 63 minutos en Set Up y proceso 24 coladas el indicador obtenido será igual 2,62 min/col. El indicador es acumulativo, de manera que al final del mes el tiempo total de Set Up dividido en el total de coladas procesadas genera como resultado el indicador mensual, el cual debe ser menor a 2,9 min/col.
Se define como meta mensual inicial 2,9 min/col teniendo en cuenta el promedio acumulado obtenido para el año 2018, esto significa una inversión aproximada de 79 minutos diarios en las tareas del Set Up, lo cual deja disponibles 1361 minutos para operar y satisface el cumplimiento de producción establecido por la compañía (27 col/día). Adicionalmente, se proyecta una disminución del 80% del tiempo invertido en el Set Up durante la operación con dos convertidores.
A continuación, se presenta el comportamiento del peso promedio e indicador de set up para el mes de enero del 2019.
47
Figura 19. Comportamiento peso promedio enero.
Figura 20. Comportamiento indicador SET UP enero.
48
6. RESULTADOS
6.1 PESO PROMEDIO
6.1.1 Calculo de la capacidad de proceso peso promedio
Tomando como referencia los valores de peso obtenido para las coladas procesadas en el mes de enero, se determina el índice de capacidad potencial del proceso Cp, el cual se define de la siguiente manera:
Donde σ representa la desviación estándar del proceso, mientras que LES y LEI son las especificaciones superior e inferior para la característica de calidad.
Los datos analizados corresponden al peso de acero obtenido para las 696 coladas procesadas en el convertidor LWS en el mes de enero de 2019, se define como peso objetivo 39.500 kg de acero con un margen de error de +/- 1.000 kg, estableciendo como límites de especificación inferior (LEI) y superior (LES) 38.500 kg y 40.500 kg respectivamente.
Figura 21. Comportamiento del peso de acero obtenido para las coladas procesadas en el convertidor LWS en el mes de enero 2019
a) General
b) Bajo carbono
c) Sismo
Fuente. Autor.
La tabla 8, presentan los valores obtenidos para la capacidad potencial del proceso, los valores Cp obtenidos se encuentran por debajo de 0,67 se considera un proceso de categoría 4, el cual requiere realizar serias modificaciones para garantizar el cumplimiento de las especificaciones pues aproximadamente el 40%
49
de las coladas procesadas se encuentran por fuera de los límites de especificación.
Cuadro 6. Capacidad potencial del proceso y capacidad real del proceso
Descripción Capacidad potencial del
proceso (Cp) Capacidad real del
proceso (Cpk) Cumplimiento de
especificación
General 0,3 0,27 59,59%
Bajo Carbono 0,32 0,29 58,94%
Sismo 0,32 0,26 62,05%
Fuente. Autor.
Figura 22. Graficas de distribución y porcentaje de cumplimiento
Fuente. Autor.
6.1.2 Influencia del mix de chatarra en el peso promedio
El tipo de acero a fabricar (bajo carbono o sismo resistente) determina el mix de
chatarra que será cargado al convertidor debido a la calidad la misma impactara
0,00035
0,00030
0,00025
0,00020
0,00015
0,00010
0,00005
0,00000
Peso (Kg)
Den
sid
ad
38500
59,50%
40500
Gráfica de distribución General
0,00035
0,00030
0,00025
0,00020
0,00015
0,00010
0,00005
0,00000
Peso (Kg)
Den
sid
ad
38500
58,94%
40500
Gráfica de distribución Aceros bajo carbono
0,0004
0,0003
0,0002
0,0001
0,0000
Peso (Kg)
Den
sid
ad
38500
62,05%
40500
Gráfica de distribución Aceros Sismo
50
directamente la cantidad de elementos residuales presentes en el acero obtenido,
por esta razón se evalúa la influencia que tiene el mix de chatarra en el peso de
acero obtenido. A continuación, se presentan los mix de carga empleados para las
pruebas y el peso promedio obtenido.
Cuadro 7. Identificación de mix de chatarra
Mix Arrabio Rechazo Propia Comprada
1 3990
4020 2020
2 5060
3930 1040
3 3010 2050 3010 1970
4 1020 4960
4030
5
3070 2040 4950
6 2060 4960
3020
7 3060 2980 1070 2930
Fuente. Autor.
Figura 23. Comportamiento del peso promedio en función del mix de chatarra.
Fuente. Autor.
La figura 21 muestra que con la implementación de los mix de chatarra propuestos el peso promedio se encuentra por encima del 38500 kg, sin embargo, existe una diferencia de aproximadamente 1000 kg entre el mix 1 y el mix 7. También se
51
observa que el mejor peso promedio es el correspondiente al mix con mayor porcentaje de chatarra propia preparada, mientras que el menor corresponde al mix con ausencia de chatarra propia preparada.
Es importante tener en cuenta que la implementación de los mix de carga propuesta está sujeto al stock del material y al precio en el mercado, lo anterior con el fin de no generar aumentos en el costo de producción.
6.1.3 Aceros sismo resistentes
Cuadro 8. Mix de chatarra empleados en la fabricación de aceros sismo resistente
Mix Arrabio Rechazo Propia Comprada
1 1020 4960 4030
2 3070 2040 4950
3 2060 4960 3020
4 3060 2980 1070 2930
Fuente. Autor.
Figura 24. Comportamiento de distintos mix de chatarra empleados en la fabricación de acero sismo resistente.
Fuente. Autor.
52
En la figura 22, se observa que la aplicación del mix 2 en la fabricación de aceros sismo resistentes permite obtener el 73,75% de las coladas dentro del margen de especificación, teniendo en cuenta que este mix contiene 3000 kg de rechazo y 2000 Kg de chatarra propia se considera que es un mix de buena calidad. De otro lado, el uso del mix 3 aumenta la variabilidad de los pesos obtenidos generando que 28,63% de las coladas se encuentren por debajo del límite inferior de especificación, este comportamiento está asociado a la calidad de chatarra comprada utilizada en estas coladas.
Es importante resaltar que la chatarra comprada presenta gran variación entre lotes, por lo tanto, una variación en la cantidad cargada no es directamente proporcional a una variación en la cantidad de aporte metálico a la colada.
6.1.4 Aceros bajo carbono
Cuadro 9. Mix de chatarra empleados en la fabricación de aceros bajo carbono
Mix Arrabio Rechazo Propia Comprada
1 3990 4020 2020
2 5060 3930 1040
3 3010 2050 3010 1970
Fuente. Autor.
En la figura 23, se observa que la aplicación del mix 3 en la fabricación de aceros bajo carbono permite obtener una reducción de la variabilidad de los pesos, con una concentración de los mismos dentro del margen de especificación, dando lugar a un porcentaje de cumplimiento del 70,17%. Lo anterior está relacionado al uso de 3000 kg de chatarra de propia y 2000 Kg de rechazo, siendo estos dos tipos de chatarra de primera calidad debido a sus altos contenidos de Fe y bajo contenido de residuales.
De otro lado, usar el mix 2 aumenta la variabilidad y genera que el 20,69% de las coladas se encuentren por debajo del límite inferior de especificación, lo anterior está relacionado con el aumento de la cantidad de arrabio dentro del mix lo cual genera un aumento de las perdidas por proyección durante el soplo.
53
Figura 25. Comportamiento de distintos mix de chatarra empleados en la fabricación de acero bajo carbono
Fuente. Autor.
6.1.5 Influencia de la relación de carga en el peso promedio
La relación de carga es uno de los factores que más impacta no solo el peso de acero obtenido sino también el rendimiento metálico de la carga, es por esta razón que se considera importante determinar la influencia que tienen distintas relaciones de carga en las variables mencionadas anteriormente. Para lo anterior, se procesan 10 coladas por cada relación de carga propuesta.
Cuadro 10. Peso promedio e índice de rendimiento metálico según relación de carga.
Relación Porcentaje de Chatarra
Porcentaje de Arrabio
Total carga (Kg)
Peso Promedio (Kg)
IRM Promedio
1 22 78 46000 39563 85,43
2 23 77 47000 39857 84,83
3 24 76 46000 38594 83,44
Fuente. Autor.
40000,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
00073 00083 00093 00004 00014 00024 0003
P
da
disn
eD
)gK( ose
M
elbairaV
3 xiM
2 xiM
1 xi
54
Figura 26. Comportamiento de peso promedio según relación de carga.
Fuente. Autor.
La información presentada en la tabla 10 permite observar que el mejor comportamiento del peso promedio se obtiene para la relación de carga 2 (11 Ton chatarra – 36 Ton arrabio). Sin embargo, el mejor comportamiento para el rendimiento metálico se obtiene con la relación 1 (10 Ton chatarra – 36 Ton arrabio). Adicionalmente, teniendo en cuenta que la diferencia en la carga total entre la relación 1 y la relación 2 es una tonelada, se considera más viable cumplir la relación de carga número 1.
6.1.6 Comportamiento del peso promedio en coladas de arranque
Para determinar el comportamiento del peso en coladas de arranque se toman como referencia las dos primeras coladas de cada arranque y un total de 10 arranques, como se observa en la figura 20 aproximadamente el 60 % de las coladas de arranque se encuentran por debajo del peso establecido (38,5 t) y el 37,04% por debajo de 37,5 t.
55
Figura 27. Comportamiento del peso promedio en coladas de arranque.
Fuente. Autor.
Para las coladas que presentaron bajo peso fue posible observar que la temperatura de arranque del convertidor se encontraba por debajo de 1100°C y que luego de terminar el calentamiento se presentaban paradas de cerca de 30 minutos que pueden reducir aún más la temperatura del refractario. Adicionalmente, se encuentra que para los arranques con desiliciado previo se obtienen pesos más altos.
6.1.7 Relación entre peso promedio y productividad del área convertidores
Tomando como referencia que la capacidad de proceso calculada inicialmente se encuentra por debajo de 0,67 y por lo tanto existe gran oportunidad para reducir la variación de los pesos y estabilizar el proceso, se realizaron pruebas con distintos mix de chatarra y diferentes relaciones de carga cuyos resultados permitieron determinar que el proceso tiene la capacidad para centralizar los pesos dentro de un rango de 38,5 a 41,0 toneladas, es decir, reducir el número de coladas por debajo del límite inferior de especificación (38,5 Ton) y garantizar un peso objetivo de 39,5 toneladas. Lo anterior, representaría una ganancia de aproximadamente 226,8 ton/mes (7,5 ton/día) lo que equivale a procesar cinco (5) coladas con peso de 39,5 toneladas.
Peso > 38,5
Peso entres 37,5 y 38,5
Peso < 37,5
37,0%
22,2%
40,7%
Peso > 38,5
Peso entres 37,5 y 38,5
Peso < 37,5
37,0%
22,2%
40,7%
56
6.1.8 Comportamiento del indicador
Figura 28. Comportamiento del indicador
Fuente. Autor.
6.2 SET UP
6.2.1 Medición inicial
Inicialmente se realiza una medición para evaluar en qué condiciones se
encuentra el proceso, en el cuadro 11 se presentan los resultados obtenidos.
57
Cuadro 11. Tiempos de ejecución del SET UP por actividad.
Actividad TIEMPO (Min)
Máximo Mínimo Promedio
Limpieza de chimenea 13:10 8:30 10:50
Limpieza de plataforma 5:10 3:51 4:30
Medición de toberas 15:30 8:40 12:05
Limpieza de boca 8:50 7:38 8:14
Parcheo de babero 5:34 3:38 4:36
Limpieza de Línea 12:05 5:40 8:52
Fuente. Autor.
6.2.2 Análisis de tiempos y movimientos
Dado a que cada actividad está constituida por varias tareas se realizó un nuevo acompañamiento al SET UP para identificar las tareas asociadas a cada actividad y establecer los tiempos empleados en cada una de ellas. Lo anterior permite cuantificar las pérdidas de tiempo. A continuación, se presentan los hallazgos más importantes dentro del seguimiento:
- Con frecuencia existe demora en la llegada de los equipos (cargador, mini cargador y pajarita) lo cual retrasa el inicio de las tareas.
- Para el caso de limpieza de boca se evidencia el uso de dos prácticas operacionales: la primera busca la remoción de la corona mediante la manipulación de la cesta de chatarra lo que aumenta el tiempo de la tarea y genera sobre esfuerzos en la zona del babero y en la grúa, la segunda contempla el uso de la pajarita lo cual reduce el tiempo de ejecución, pero genera afectación a la plataforma frontal del convertidor.
- Se considera que el SET UP es responsabilidad del “Primer obrero”, razón por la cual, él realiza la mayor parte de las tareas, teniendo en cuenta que estas se realizan en diferentes niveles e implican desplazamientos y exposición a altas temperaturas, se da lugar a la generación de tiempos muertos y reducción de la efectividad.
- La falta de personal involucrado en el SET UP genera retrasos y reduce la posibilidad de realizar tareas simultáneas.
- Una vez se retiran los tapones de las toberas estos son ubicados directamente en la superficie de la plataforma y debido a los movimientos realizados durante
58
la medición se puede alterar su orden y generar pérdida de tiempo durante su instalación debido a que no coincide con la tobera.
- La falta de iluminación en zona de medición de toberas genera inconvenientes en la lectura y por lo tanto tiempos muertos.
- Cuando no se conoce el resultado de la última medición de toberas y se obtiene una medición irregular es necesario repetir la medición lo que genera un aumento de tiempo.
- Teniendo en cuenta que el sistema de protección para la medición de toberas no se encentra automatizado es necesario accionarlo con ayuda de la pala del mini cargador, lo anterior genera retrasos debido a los movimientos necesarios para trasladar este equipo de un nivel a otro.
- El parcheo del babero requiere una relación adecuada entre material proyectable y agua, lo anterior debido a que un exceso de agua genera que el material se escurra y la falta de la misma genera inconvenientes en adherencia del material al babero; en ambos casos se genera un aumento del tiempo de proyección.
Tomando como referencia los tiempos de SET UP promedio de cada tarea mostrados en el cuadro 12 y siguiendo el proceso descrito en la figura 12, encontramos que realizar un SET UP completo toma aproximadamente 52 minutos y que aproximadamente el 12% de este tiempo corresponde a tiempos muertos, ocasionados principalmente por traslado de equipos, problemas de coordinación y falta de personal como se muestra en la figura 27.
Sin embargo, La figura 28 permite observar de manera más detallada las principales causas que generan retraso y/o alargue de tiempo en la ejecución del set up, encontramos que la acumulación de material en chimenea y plataforma genera una pérdida de tiempo aproximada de cuatro minutos y medio (4´30´´) cada vez que se presenta, lo anterior está relacionado principalmente a un exceso de proyecciones durante el soplo y la falta de limpieza. Por su parte, la confusión de los tapones, aunque se presenta con alta frecuencia genera una pérdida de 1´ 25´´ mientras que falta de maquinaria, aunque no es muy frecuente puede generar hasta 8´30´´ de retaso.
59
Cuadro 12. Descripción de tiempos y movimientos iníciales.
ACTIVIDAD TAREA TIEMPO
Prom (Min) Tiempo Total
(Min)
Limpieza boca
Esperando equipo 01:46
08:14 Fundir Corona 02:00
Retirar corona 04:28
Limpieza chimenea
Esperando Mini cargador 01:30
14:50
Ubicar estrobo 00:50
Limpieza de plataforma 08:00
Quitar estrobo 00:30
Bajar Mini cargador 04:00
Medición de Toberas
Limpieza de plataforma 03:00
14:35
corriendo protección 00:35
quitando tapones 00:35
Medir Toberas 06:36
Poner tapones 02:45
Probar Barrido 00:34
Correr protección 00:30
Parcheo de babero
Alistamiento de equipo 01:00
06:00 Proyección de material 04:00
Retirar equipo 01:00
Limpieza de plataforma Limpieza de plataforma 01:35
03:35 Bajar Mini cargador 02:00
Limpieza Línea Limpieza con cargador 05:00
05:00 Limpieza mini cargador 01:00
TIEMPO TOTAL SET UP (Min) 52:14
Fuente. Autor.
60
Figura 29. Distribución de tiempos de SET UP
Fuente. Autor.
Se debe tener en cuenta que no siempre se realizan todas las tareas dentro del Set Up, es decir, no se realiza un Set Up completo.
Figura 30. Distribución de tiempos muertos en el SET UP
Fuente. Autor.
88%
7%
3%
2%
12%
Tiempo de ejecución Traslado de equipo
Falta de coordinación Falta de personal
Falta de maquinariaValidación medidasFalta personalConfusión taponesExceso de material
4,8
3,6
2,4
1,2
0,0
Fre
cu
en
cia
Confusión taponesValidación medidasFalta de personalFalta de maquinariaExceso de material
20
15
10
5
0
Tie
mp
o (
Min
)
2
33
4
5
5,0
6,5
9,0
17,0
23,0
61
Teniendo en cuenta lo anterior se decide implementar las siguientes prácticas y medir su impacto en el tiempo de ejecución:
- El operador líder convertidores debe solicitar con anterioridad la maquinaria y está se debe encontrar en el área de trabajo antes de finalizar la colada previa al SET UP.
- Se debe contar mínimo con 5 personas durante el desarrollo de la actividad.
- La persona encargada de realizar la medición de las toberas debe conocer con anterioridad los valores obtenidos en la última medición.
- Una vez retirados los tapones de las toberas, estos deben ser ubicados en orden para evitar confusión de los mismos.
- Diseño de soporte para tapones.
- Mientras una persona realiza la medición de las toberas dos personas simultáneamente se encargarán de realizar el alistamiento y ubicación del equipo empleado para el parcheo del babero.
Con la implementación de las prácticas operativas propuestas se obtiene la reducción de aproximadamente once minutos y medio (11:30) asociados principalmente a la eliminación de tiempos empleados en la espera de maquinaria, uso de la pajarita para retirar corona, instalación de tapones y medición de toberas y parcheo de babero. Es importante tener en cuenta que la implementación de las prácticas inició en el mes de abril.
Teniendo en cuenta que adicional al SET UP completo es necesario realizar parcheos de babero cada tres coladas para garantizar un buen desescoriado y limpieza de línea cada vez sea necesario para asegurar el ingreso de las cubas, es importante llevar el control de estas actividades cuando se realizan individualmente, para esto se realizó un ajuste en la taxonomía de las paradas permitiendo el ingreso confiable de la información.
62
Cuadro 13. Descripción de tiempos y movimientos luego de implementar prácticas operativas.
ACTIVIDAD TAREA TIEMPO
Prom (Min) Tiempo Total
(Min)
Limpieza boca
Esperando equipo 00:00
04:30 Fundir Corona 02:00
Retirar corona 02:30
Limpieza chimenea
Esperando Mini cargador 00:00
12:55
Ubicar estrobo 00:25
Limpieza de plataforma 08:00
Quitar estrobo 00:30
Bajar Mini cargador 04:00
Medición de Toberas
Limpieza de plataforma 02:00
10:10
corriendo protección 00:30
quitando tapones 00:35
Medir Toberas 05:00
Poner tapones 01:15
Probar Barrido 00:20
Correr protección 00:30
Parcheo de babero
Alistamiento de equipo 00:00
04:30 Proyección de material 04:00
Retirar equipo 00:30
Limpieza de plataforma
Limpieza de plataforma 01:35 03:35
Bajar Mini cargador 02:00
Limpieza Línea Limpieza con cargador 02:00
03:00
Limpieza mini cargador 01:00
TIEMPO TOTAL SET UP (Min) 38:40
Fuente. Autor.
63
Figura 31. Tiempo empleado en parcheo de babero y su impacto en min/col.
Fuente. Autor.
La figura 30 permite observar una pendiente negativa debido a la reducción paulatina del tiempo empleado en el parcheo de babero por mes. En junio se alcanza el valor más alto (695 min) debido al alto grado de deformación que presenta el babero y la boca del convertidor a causa del cumplimiento de vida útil, lo cual genera aumento en los tiempos y frecuencias de proyección dada la necesidad de compensar el desgaste con material refractario. Adicionalmente, se observa que en relación al número de coladas producidas también se observa una reducción.
De otro lado, como se ha me mencionado anteriormente la limpieza de la línea está asociada a la caída de material durante el cargue, proyecciones durante el soplo y filtración y/o derrame de escoria de las cubas; por esta razón se decide implementar las siguientes acciones para reducir la frecuencia de limpieza de línea:
- Estandarización de dimensiones de chatarra y preparación de cestas. - Limpieza de corona turno a turno. - Calidad de cubas y seguimiento al desempeño de las mismas durante tiempo
en servicio.
64
- Control al nivel de llenado de cubas.
La figura 31, permite observar una reducción de cerca del 50% en el tiempo empleado para la limpieza de línea por mes, lo anterior está relacionado principalmente con la optimización de la calidad de las cubas y stock adecuado de las mismas, lo que permite reducir el riesgo de perforación y en caso de que suceda garantiza el cambio inmediato de la cuba para evitar la operación con cubas agrietadas que generen derrame constante de escoria. Sin embargo, se observa que el impacto en minutos por colada presenta un leve aumento a partir del mes de junio debido a una disminución en el número de coladas procesadas.
Figura 32. Tiempo empleado en limpieza de línea y su impacto en min/col.
Fuente. Autor.
La figura 32, permite observar una reducción del tiempo hasta el mes de junio en el tiempo empleado para la realización del set up completo, sin embargo, en el mes de julio aumenta nuevamente debido al aumento de proyecciones durante el soplo a causa de una variación en la calidad del arrabio, lo cual no solo genera un aumento en el power on del proceso sino también mayor acumulación de material en la chimenea y aumentando la frecuencia de limpieza de la misma.
65
Figura 33. Tiempo empleado en SET UP completo y su impacto en min/col.
Fuente. Autor.
6.2.3 Estandarización de tiempos
Teniendo en cuenta la información anterior, se establecen los siguientes tiempos
para la realización de las tareas.
Cuadro 14. Tiempos estándar
Para cada actividad del SET UP.
Actividad Limpieza
boca Limpieza chimenea
Medición de
Toberas
Parcheo de babero
Limpieza de
plataforma
Limpieza Línea
Total
Tiempo (Min)
5 13 10 4 3 4 39
66
Fuente. Autor.
Por turno se debe realizar un SET UP completo y 2 parcheos de babero
adicionales por lo tanto se considera que el tiempo empleado por turno para el
SET UP debe ser de aproximadamente 50 minutos.
Tiempo disponible para operar = Tiempo total día – Tiempo SET UP
Tiempo disponible para operar = 1440 min – 150 min
Tiempo disponible para operar = 1290 min
La meta de producción actual para acero vía convertidores es 27 col/día por lo
tanto:
TTT = Tiempo disponible para operar / número de coladas por día
TTT = 1290 min / 27 coladas
TTT = 47,7 min/colada
Si consideramos que el TTT actual para las coladas procesadas en convertidores
se encuentra entre 45 a 50 min/col según la calidad del arrabio a soplar,
encontramos que empleando 50 min por turno en las tareas del SET UP
garantizamos el cumplimiento de número de coladas día.
Adicionalmente, teniendo en cuenta que aproximadamente durante 7 días se
opera con los dos convertidores se define que durante estos días el SET UP no
debe implicar una parada para el área, es decir, mientras se realiza el SET UP
completo en un convertidor el otro estará en proceso, por lo tanto, las únicas
paradas que se deben presentar serán las relacionadas al parcheo de babero con
un máximo de 24 min/día.
6.2.4 Porcentaje de paradas por SET UP en relación a las paradas generales
del área
Al iniciar el estudio se tenía que el 26,56 % de las paradas del área convertidores
eran ocasionadas por el SET UP, mediante la reducción, optimización y control de
cada una de las tareas se logra una reducción del 6% aproximadamente.
67
Figura 34. Porcentaje de paradas por SET UP.
Fuente. Autor.
6.2.5 Relación entre tiempos de SET UP y productividad del área
convertidores
Con las modificaciones propuestas se obtiene una reducción de once minutos y
medio (11:30) por cada set up completo realizado, teniendo en cuenta que este
debe realizarse turno a turno con el fin de garantizar una operación normal, se
estable que el tiempo total ganado mediante la reducción y optimización de
tiempos y frecuencias es de aproximadamente 35 minutos lo que representa el
70% empleado en el procesamiento de una colada.
agojuljunmayabr
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
Po
rcen
taje
de p
ara
das
po
r S
ET
UP
20,5720,90
22,00
25,23
26,56
68
6.2.6 Comportamiento del indicador
69
7. CONCLUSIONES
- El estudio de las practicas operativas relacionadas al peso promedio y a los
tiempos de set up permitieron optimizar la producción de acero vía
convertidores LWS.
- La implementación del mix 2 en la fabricación de aceros sismo resistentes
garantiza que el 73,75% de las coladas fabricadas se encuentren dentro del
margen de especificación.
- La implementación del mix 3 en la fabricación de aceros bajo carbono permite
obtener una reducción de la variabilidad de los pesos con una concentración
de los mismos dentro del margen de especificación, dando lugar a un
porcentaje de cumplimiento del 70,17%.
- La relación de carga 2 (11 Ton chatarra – 36 Ton arrabio) permite obtener
coladas con pesos aproximadamente 300kg por encima en relación a las
obtenidas mediante el uso de la relación 1 (10 Ton chatarra – 36 Ton arrabio),
sin embargo, la relación de carga 1 genera un rendimiento metálico más alto.
Teniendo en cuenta que el total de carga para el mix 1 es de 46 Toneladas y
para el mix 2 de 47 se considera más viable cumplir la relación de carga
número 1 para garantizar un equilibrio entre peso promedio y rendimiento
metálico.
- El 61.5% de las coladas procesadas en un arranque de convertidor presentan
peso por debajo del límite inferior de especificación, por lo tanto, es
indispensable garantizar la temperatura de arranque del convertidor y realizar
un desiliciado previo a fin de mejorar el peso de las coladas obtenidas durante
el arranque.
- Los resultados obtenidos en las pruebas realizadas permitieron determinar que
el proceso tiene la capacidad para centralizar los pesos dentro de un rango de
38,5 a 41,0 toneladas, es decir, reducir el número de coladas por debajo del
límite inferior de especificación (38,5 Ton) y garantizar un peso objetivo de 39,5
toneladas.
El ajuste de los pesos a peso objetivo de 39,5 toneladas representaría una
ganancia de aproximadamente 226,8 ton/mes (7,5 ton/día) lo que equivale a
procesar cinco (5) coladas.
70
- La implementación de las prácticas operativas propuestas permite la reducción
de aproximadamente once minutos y medio (11:30) asociados principalmente a
la eliminación de tiempos empleados en la espera de maquinaria, uso de la
pajarita para retirar corona, medición de toberas, instalación de tapones y
parcheo de babero.
- La optimización de la calidad de las cubas y la gestión para garantizar un stock
adecuado de las mismas permitió obtener una reducción de cerca del 50% en
el tiempo empleado para la limpieza de línea por mes.
- La acción propuesta para mejorar la efectividad en la medición de toberas
generó una reducción de aproximadamente un minuto y medio (1:30), lo
anterior no solo contribuye a la reducción del tiempo empleado en el Set Up
sino también mitiga el impacto que experimenta el colaborador a causa del
tiempo de exposición.
- Los seguimientos realizados permitieron establecer los tiempos necesarios
para la realización de cada una de las tareas del set up y en consecuencia se
determina que el tiempo destinado por turno para estas tareas debe ser de
aproximadamente 50 minutos.
- Teniendo en cuenta la operación con los dos convertidores se define que
durante estos días el SET UP no debe implicar una parada para el área, es
decir, mientras se realiza el SET UP completo en un convertidor el otro estará
en proceso, por lo tanto, las únicas paradas que se deben presentar serán las
relacionadas al parcheo de babero con un máximo de 24 min/día.
- Se estable que el tiempo total ganado mediante la reducción y optimización de
tiempos y frecuencias es de aproximadamente 35 minutos lo que representa el
70% del tiempo empleado en el procesamiento de una colada.
71
8. RECOMENDACIONES
- Garantizar que la calidad de la chatarra comprada este acorde a los
requerimientos necesarios para su implementación en el proceso LWS, es
decir, garantizar un aporte metálico significativo y su poder refrigerante.
- Realizar clasificación de arrabio solido según composición química a fin de
garantizar un correcto manejo del balance térmico en el convertidor.
- La automatización del sistema de protección para la medición de toberas
generaría una reducción de aproximada de 16 minutos por día de producción.
72
BIBLIOGRAFIA
¿QUÉ ES EL ACERO? [En línea]. [Consulta 19 de noviembre de 2018]. Disponible
en: https://www.alacero.org/es/page/el-acero/que-es-el-acero.
Alto Horno [en línea]. [Consulta 12 de noviembre de 2018]. Disponible en:
https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/01/alto-horno.pdf.
BASIC OXYGEN STEEL MAKING [En línea]. [Consulta 19 de noviembre del
2018]. Disponible en
http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Tema4.FabricacionAcero.ConvertidorLD.pdf
COMA GARCÍA, Jorge. Simulación de la Metalurgia en el Convertidor LD. Máster
en Ingeniería de Minas. Oviedo: Universidad de Oviedo. Escuela de Ingeniería de
Minas, Energía y Materiales de Oviedo. 2016. 76 p.
CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Fabricación de cal. Belencito, 2018. p. 6.
CONECTE ESCUELA TÉCNICA. Proceso de conversión en el convertidor LWS.
Belencito, 2018. p. 5.
DIAGNOSTICO OPERACIONAL [en línea]. [Consulta 19 de noviembre de 2018].
disponible en: https://es.scribd.com/doc/313496440/DIAGNOSTICO-
OPERACIONAL
DIAGRAMA DE PARETO-HERRAMIENTAS DE CALIDAD [en línea]. [Consulta 20
de noviembre de 2018]. disponible en: https://www.aiteco.com/diagrama-de-pareto
ENRRÍQUEZ BERCIANO, Jose Luis, et al. Monografías sobre tecnología del
acero. Parte I. Acería Eléctrica. Universidad Politécnica de Madrid, 2009. p. 9.
FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE CALCINACIÓN. Cartilla de capacitación.
Belencito. Acerías paz del rio, 2007.p.5-45.
GUIMARÃES DE ATHAYDE, João Domingos. Controle de proceso. En: Aciaria a
oxigênio. Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM.
Brasil, 2014. p. 5-8.
73
GUTIÉRREZ PULIDO, Humberto y VARA SALAZAR, Ramón. Control estadístico de calidad y seis sigmas. Mexico: McGraw-Hill, 2009. 502 p. ISBN 978-970-10-6912-7. MALYNOWSKYJ, Antonio y DIAS BARÃO, Celso. Sopro combinado. En: Aciaria a oxigênio. Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM. Brasil, 2014. p. 5-8. MOREIRA ARAUJO. Dione; ALMEIDA PEIXOTO, Leandro y HAHNE, Christian. Melhoria continua do rendimiento metálico do convertedor LD DA V&M Do Brasil. (En línea). (7 de septiembre de 2019) disponible en (https://www.abmbrasil.com.br/). MOSQUERA RENTERÍA, Betty, et al. Curso De Profundización “Supply Chain
Management y Logística”. Trabajo de grado ingeniería industrial. Acacias:
Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Escuela de Ciencias Básicas
Tecnología e Ingeniería. Programa de Ingeniería Industrial, 2014. 92 p.
NUEVAS HERRAMIENTAS PARA EL CONTROL DE GESTIÓN [en línea].
[Consultado el 20 de noviembre de 2018]. disponible en:
http://www.logisticasud.enfasis.com/articulos/69233-nuevas-herramientas-el-
control-gestion
PRODUCCIÓN Y REFINACIÓN DE ARRABIO [En línea]. [Consulta 19 de
noviembre de 2018]. Disponible en: https://www.alacero.org/es/page/el-
acero/que-es-el-acero. http://www.infoacero.cl/acero/parrabio.htm
Scientia et Technica Año XV, No 41, Mayo de 2009. Universidad Tecnológica de
Pereira. ISSN 0122-1701.
TIPOS DE INDICADORES [en línea]. [Consulta 15 de noviembre de 2018].
Disponible en: http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/566-tipos-de-indicadores/
VENTUROLI AUAD, Marcos. Aciaria a oxigênio. Associação Brasileira de
Metalurgia, Materiais e Mineração – ABM. Brasil, 2014. p. 5-8.