Visita Tecnica a SIDOR

La empresa Ternium es una de las principales productora de acero y materiales terminados de Latinoamérica, está formada por las siderúrgicas Hylsa de Mexico, Siderar de Argentina y Sidor de Venezuela, esta última fue el objetivo de la visita industrial, por lo que se hace una descripción de la misma que permite conocer sus objetivos, procesos de producción, entre otros aspectos relevantes.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA EMPRESA

La siderúrgica Ternium Sidor se ubica en el margen derecho del rio Orinoco en la zona industrial de Matanzas en el estado Bolivar, lo que le permite conectarse con el Océano Atlántico, brindándole una importante conexión para la exportación e importación. Posee diecisiete instalaciones que incluye las áreas de proceso de acero como lo son las acerías y las plantas auxiliares como lo son las de agua, cal, entre otras. La producción de acero líquido anual asciende las 4,1 millones de toneladas, con lo que se producen los productos semi-elaborados como lo son los planchones y palanquillas y los productos terminados, ya sean planos (laminados en caliente, laminados en frio y recubiertos) o largos (barras y alambrón), esta gama de productos le permite satisfacer las necesidades de una gran diversidad de industrias, tales como: la automotriz, de construcción, de fabricación de envases, de agro y de producción de electrodomésticos.

PROCESO E INSTALACIONES DE LA EMPRESA

Patio de recepción:

La fase inicial del proceso siderúrgico empieza en el patio de recepción de mineral de hierro proveniente de la empresa de extracción Ferrominera, y consiste en instalaciones subterráneas en donde se vierte la materia prima que será transportada a través de correas a dos instalaciones posibles. La primera es la planta de pellas o pellets y la otra es el patio de almacenamiento en donde se deposita el mineral hasta el momento en que se necesite.

La planta de pellas:

En esta fase al mineral Fe, se le agregan los aglomerados (cal, dolomita) y agua, para formar el producto semi-terminado de relación 70% de mineral de hierro y 30% de aglomerantes, que se conoce como pellas, estas se pueden definir como aglomerados esféricos de partículas finas de mineral de hierro mezclado con diversos aglomerantes y aditivos (caliza, dolomita, combustibles sólidos, otros), los cuales son consolidados a altas temperaturas, para alimentación de altos hornos y hornos de reducción directa. El proceso se inicia al introducir el mineral de hierro en el molino de tambor giratorio en donde se desarrolla el proceso de molienda húmeda que aplica las reducciones de tamaño del mineral. Debido a la utilización de agua para la molienda, es necesario agregar un proceso de secado, donde se elimina el agua al material, para poder agregarle los aglomerantes correspondientes para que puedan ser introducidos en los discos pelitizadores que le dan la forma esférica a las pellas.

Proceso de la planta de pellas

La planta de reducción directa:

Se desarrolla el proceso de conversión de las pellas en Hierro de Reducción Directa (HRD), este es un producto metálico obtenido de la reducción del mineral de hierro u óxidos de hierro a temperaturas inferiores a la de fusión del mismo. El proceso se inicia cuando las pellas que se encuentran en los dos silos de almacenamiento se descargan en el Reactor en donde se le inyecta el gas natural, que permite reducir la presencia de oxigeno en el material. En Sidor encontramos tres plantas de reducción directa: Midrex I, Midrex II y HyL. La primera, consiste en dos módulos de lecho fijo en donde se produce alrededor de un millón de toneladas de hierro HRD anualmente debido a las modernizaciones tecnológicas en aspectos tales como: mejoras en la alimentación eléctrica, aumento del diámetro de los tubos del reformador a 10 pulgadas e incorporación de un sistema de controladores lógicos programables. Por su parte, HyL está formada por cuatro módulos de techo móvil que aseguran la producción de HRD que alimenta a los hornos de arco eléctrico.
Las actividades del proceso pueden resumirse con la siguiente figura:

Proceso de Reducción Directa

El resultado de este proceso es el Hierro de Reducción Directa, el cual debido a su contenido de hierro es apto para ser utilizado como substituto de la chatarra en la alimentación a los procesos de aceración en hornos eléctricos.

Las acerías:

Se consideran el corazón de las plantas siderúrgicas, en esta planta encontramos seis hornos de arco eléctrico de 200 t c/u con bóveda y paneles refrigerados, y hueco de colada excéntrico por el fondo (EBT), de los cuales solo cuatro trabajan permanentemente y otros dos tienen funciones de respaldo. El primer paso consiste en la elevación de los electrodos de grafito que permite desplazar la bóveda de los hornos en donde se coloca la chatarra (20% de la carga aproximadamente), luego se regresa la bóveda a su posición anterior para bajar los electrodos y conectar la energía eléctrica que genera el arco eléctrico entre los electrodos y la carga metálica, produciéndose así el calor suficiente para fundir la chatarra.
Una vez fundido aproximadamente la mitad de la carga de chatarra se procede a la inyección de HRD hasta completar la carga del horno. Obteniéndose finalmente el acero líquido con solo 2% de carbono que es vertido en los moldes de las maquinas de Colada Continua en donde se solidifica para formar dos productos semi-elaborados: los planchones y las palanquillas.
Nota: La medida de temperatura en los Hornos, se realiza a través de una lanza termométrica, la cual es lanzada dentro de la colada en donde detecta el valor de temperatura que es procesado en la sala de control. Es desechable, es decir, que después de obtener la medida no puede ser reutilizado.

La acería de planchones:
Está formada por los hornos de recalentamiento de vigas galopante, en donde se introducen los planchones para ser llevados a temperaturas de laminación de alrededor de 1250 ºC. Una vez calentados son transportados al Descamador en donde a través de la inyección de agua a alta presión se remueven las cascarillas de oxido, eliminando de esa manera los pequeños defectos superficiales que pueden dañar los cilindros de laminación.
Una vez los planchones salen del descamador, son introducidos en el Tren Debastador constituido por un bastidor de cuatro en alto reversible, que permite reducir el espesor del planchón a valores alrededor de los 24mm a 30mm. Este planchón recibe el nombre de debaste y el producto de alimentación del Tren de Laminación en Caliente, el cual está constituido por seis bastidores de cuatro en alto cada uno, en este equipo se transforman los planchones en bandas de ancho, espesor, calidad superficial, planeza y características mecánicas definidas.
Al salir del último bastidor, la banda pasa por un sistema de enfriamiento laminar con duchas de agua. La forma y propiedades mecánicas de la banda son controladas, ajustando el flujo del agua. Una vez fríos las bandas pasan a través de los Enrolladores, donde se envuelven alrededor de un mandril, para posteriormente ser flejados e identificados. Sin embargo, las bandas ya producidas pueden ser sometidas a deformación a temperatura ambiente lo que se conoce como Laminación en Frío, en donde se reduce el espesor de la misma y se obtienen las Bobinas Laminadas en Frío (LAF). Estas a su vez pueden ser entregadas al mercado como crudas (Full Hard), o continuar su procesamiento en los Hornos de Recocido y en los Trenes de Laminación de Temple, con el objetivo de modificar sus características metalúrgicas, mecánicas y, muy ligeramente, las geométricas.
El proceso de la empresa puede resumirse en la siguiente figura:

Proceso de productos planos

La acería de palanquillas:

Se encarga de transformar las palanquillas en productos terminados: rollos de alambrón y barras con resalte (cabillas). Primero se procede a introducir las palanquillas en los hornos de recalentamiento en donde son llevadas a temperatura de laminación. Este tratamiento permite a través del proceso de oxidación eliminar los desperfectos superficiales que puedan presentar y ablandarlas para ser reducidas por los Laminadores de Alambrón y de Barras. Posteriormente se introduce en el formador de espiras donde se le da la forma característica de los rollos de alambrón, que suelen tener un peso de alrededor de 2000 Kg y un diámetro de 9mm. Estos rollos de alambrones son utilizados por las industrias para hacer productos más pequeños, tales como tornillos, tuercas, etc.

Proceso de productos largos

La planta de materia prima secundaria
En este espacio se recibe y clasifica la chatarra que posteriormente será llevada a los hornos como materias prima secundaria en el proceso de fundición. La chatarra pueden ser: rines, partes de electrodomésticos, entre otros productos elaborados con acero.

La sala de control
En este recinto se encuentra el operador que se encarga de supervisar que el proceso determinado se cumpla debidamente, verificando que el producto final contenga las especificaciones requeridas por los sistemas de calidad. En caso de encontrarse un producto defectuoso (planchones, palanquillas, etc.) es devuelto al proceso de fundición.

Los espacios de almacenamiento
Cada planta posee un espacio en donde almacena sus productos resultantes para ser protegidos y ordenados para su posterior despacho a la empresa compradora. Es importante recalcar que todo material procesado en Ternium Sidor es identificado con información relativa a la calidad del material y el uso. Además son embalados según el tipo de material, transporte y usuario.

Muelle
Es un área de 30.000 m2 bajo techo, distribuidos en 10 naves de 3.000 m2 cada una. Las naves tienen una grúa puente con capacidad de 25 t, un gancho para utilizar diferentes equipos de izaje que garantizan la movilización de 120.000 t. Adicionalmente, posee áreas de almacenamiento de productos siderúrgicos en espacios abiertos con capacidad aproximada de 7.000 m2.

PRODUCTOS

Ternium Sidor brinda a sus clientes: productos terminados y semi-elaborados, estos últimos se refiere a aquellos materiales solidificados en formas aptas para su procesamiento posterior en trenes de laminación destinados a la fabricación de productos planos, largos o tubos.

Planchones:

Son productos semi-terminados de acero, de sección rectangular, obtenidos por procesos de colada continua para su aplicación en trenes de laminación, en la producción de chapa laminada en caliente. Sus dimensiones son aproximadamente:
Espesor: 175 y 200 mm (6.89 in y 7.87 in)
Ancho: desde 900 a 1.980 mm (31.10 in a 77.95 in)
Peso: Planchones estándar de peso máximo 20,5 t

Palanquillas

Son productos semi-elaborados de sección transversal cuadrada maciza provenientes de procesos de solidificación por colada continua. Se utilizan como materia prima en procesos de laminación en caliente de productos largos.

Alambrón

Es el producto de menor sección transversal circular y de superficie lisa, obtenido por la laminación en caliente de palanquillas. Destinado a procesos de trefilación o deformación en frío. Usado también para fabricar alambre y mallas electrosoldadas. Sus dimensiones son:
Diámetro de sección transversal: Aproximadamente 9mm.
Peso: Aproximadamente 2000 Kg.

Cabillas o varillas:

Son productos que se utilizan como refuerzo de concreto. Su superficie está provista de rebordes (corrugaciones) que inhiben el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que la rodea.

Bandas:
Son materiales obtenidos por el proceso de Laminación en Caliente, sin ningún proceso adicional. Presenta lo que se conoce como colas de pescado (fish tail) en los extremos, con una longitud máxima de 500mm.

Bobinas:
Es un material de hasta 8 mm (0.32 in) de espesor, obtenido al procesar bandas en las líneas de Corte y Tajado para despuntar los extremos y opcionalmente cortar los bordes. Se pueden presentar:

Bobinas LAC:

Son bobinas producto de un procesamiento posterior de laminación en caliente, son pasadas por el proceso de decapado, en donde se les elimina el óxido de laminación haciéndolas pasar de manera continua por tanques con ácido clorhídrico, bajo condiciones controladas de concentración y temperatura. Posteriormente, son lavadas con agua para eliminar el ácido remanente en la superficie.

Bobinas LAF:

Son productos obtenidos después de pasar las bandas por procesos de laminación de frío, donde se obtiene la reducción de su espesor, una mayor aptitud al conformado y un mejor aspecto superficial, apto para una amplia gama de aplicaciones.

Bobinas recubiertas:

Son productos de acero recubiertos con otro material (cinc, estaño, cromo u películas orgánicas), principalmente para incrementar su resistencia a la corrosión.

Hojalata:

Es un acero de bajo carbono, laminado en frío a espesores finos, recubiertos con una capa de estaño aplicada mediante un proceso electrolítico para su uso en la fabricación de envases, principalmente para la industria alimenticia.

INFORMACIÓN DE PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA

Cada una de las plantas que forman parte de Sidor dependiendo de las características internas de cada una de ellas, tienen capacidades de producción estandarizados, en la siguiente tabla se muestran estas cifras:

Sistema de Reducción

Sistema de Productos Planos

SISTEMA DE CALIDAD

Se han implementado Sistemas de la Calidad, tanto en las áreas productivas como en las áreas staff, los cuales han sido reconocidos por el organismo nacional certificador acreditado FONDONORMA, mediante el otorgamiento de la Certificación COVENIN ISO 9001 versión 2000 para la fabricación de:

• Prerreducidos (Pellas, Midrex I, Midrex II y HyL).
  
• Productos Largos (fabricación de Palanquillas, Lingotes poligonales, Barras de acero con Resaltes y Alambrón).
  
• Productos Planos (fabricación de Planchones, Láminas y Bobinas Laminadas en Caliente y en Frío -chapas finas, cromadas y estañadas-)

Igualmente, los siguientes productos ostentan el sello de calidad marca NORVEN, otorgada por FONDONORMA, como aval del cumplimiento de las normas venezolanas COVENIN aplicables:

• Barras redondas con Resaltes.
  
• Láminas y Bobinas de acero para la fabricación de recipientes a presión.
  
• Planchas delgadas de acero al carbono para embutido.
  
• Bandas y Bobinas de acero al carbono Laminadas en Caliente, destinadas a la fabricación de tubos soldados para la conducción de fluidos a mediana presión.
  
• Bandas, Bobinas y Láminas en Caliente para uso estructural.
  
• Hojalata.
  
• Alambrón de acero al carbono para Trefilación y Laminación en Frío.
  
  
  

CONCLUSIONES

Ternium Sidor es una empresa que genera una gran cantidad de productos semi-elaborados y terminados, lo que le permite abastecer las necesidades de una gran cantidad de empresas de variados propósitos. Adicionalmente posee una ubicación privilegiada que le permite conectarse al Océano Atlántico para la venta de productos a mercados internacionales.

A través de la visita técnica se pudo tener contacto directo con algunos de los sub-procesos que forman parte del proceso siderúrgico de fabricación de acero y sus derivados de la empresa Sidor, hecho que es de gran importancia para los estudiantes de ingeniería, ya que les permite observar la puesta en práctica de las bases teóricas obtenidas en la materia de Instrumentación Industrial y asignaturas relacionadas.