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UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
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ANÁLISIS SISTÉMICO DE PLANTAS INDUSTRIALES
Segundo Semestre de 2006
Prof. Evelyn Vásquez S.
Visita a Huachipato S.A
Autor: Ronald Martínez Belmar
6 de octubre de 2006
Reseña Histórica
Compañía Siderúrgica Huachipato S.A. pertenece al grupo Empresas CAP. Se sitúa en la Bahía de San Vicente, 14 Km. al noroeste de la ciudad de Concepción, comenzó a ser construida a mediados de 1947, poniéndose en actividad el 25 de noviembre de 1950.
En 1959 se incorpora actividades mineras, cuando adquiere el yacimiento "El Algarrobo", luego en 1971 compra la mina de hierro " El Romeral ".
En 1978 se inaugura la Planta de Pellets en Huasco.
En 1987 se privatiza el 100% del capital de la Compañía, poniendo fin a este proceso iniciado en 1985.
Se inauguran la Planta de Coque y la Línea de Zincalum en 1990.
En 1996 se inicio oficialmente el funcionamiento de las nuevas instalaciones de terminación y laminación de productos planos de la Compañía.
En 1997 por primera vez en su historia, los despachos de la Compañía. superan 1 millón de toneladas de acero terminado en el año.
En 2000 se inaugura las Instalaciones de Colada Continua de Palanquillas en la Planta.
Estructura Organizacional
Altos ejecutivos
Proveedores
Para la fabricación de sus productos, se utilizan granzas de hierro provenientes de El Romeral, en la IV Región, y pellets de hierro que provienen de Huasco, III Región. La piedra caliza que se utiliza en el proceso proviene de la Isla Guarello, XII Región y el carbón metalúrgico se importan principalmente desde Canadá y Australia. Todos los insumos son recibidos de Abastecimientos CAP (Abcap), empresa también perteneciente al grupo CAP.
Distribuidores
Huachipato utiliza medios de distribución tanto propios como de arrendamiento, el despacho de sus productos se realiza a través de su muelle mecanizado de 370 metros, también utiliza un ferrocarril propio y uno externo, además una moderna flota de camiones. . La distribución es directa al cliente, la empresa se encarga de todo el proceso de distribución.
Clientes
Principales Clientes Nacionales por Producto.
Alambrón
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INCHALAM
-
ACMA S.A
-
ARMACERO Ltda
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INDURA S.A
| Barra Gruesa
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MOLYCOP S.A
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A.S ANA DE BOLUETA Ltda.
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CODELCO
| Barra Hormigón
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SODIMAC S.A
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CONSTRUMART S.A
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ACMA S.A
-
PRODALAM
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COMERCIAL A Y B Ltda.
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CARLOS HERRERA A Ltda.
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SALOMON SACK S.A
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ARMACERO Ltda.
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EASY
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EBEMA S.A
| Laminado en Frio
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SODIMAC S.A
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CINTAC S.A
-
CONSTRUMART S.A
-
VH S.A
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CENTRO ACERO S.A
-
CARLOS HERRERA A Ltda.
-
GARIBALDI S.A
-
SALOMON SACK S.A
-
IMEL
-
DUCASSE
| Zincalum
-
SODIMAC S.A
-
CONSTRUMART S.A
-
PRODALAM
-
CARLOS HERRERA A Ltda.
-
SALOMON SACK S.A
-
EBEMA S.A
-
Grupo IMSA Chile
-
EASY
| Laminado en Caliente
-
SODIMAC S.A
-
CINTAC S.A
-
CONSTRUMART S.A
-
VH S.A
-
CENTRO ACERO S.A
-
CARLOS HERRERA A Ltda.
-
GARIBALDI S.A
-
SALOMON SACK S.A
-
FORMACIÓN DE ACEROS S.A
-
IMEL
| Hojalata
-
INESA S.A
-
NESTLE Chile S.A
| Subproductos
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Productos Elaborados
Productos:
Barras
1.- Alambrón en rollo con acero limpio.
2.- Barras gruesas para la molienda de minerales.
3.- Barras de hormigón CAP
Planos
1.- Laminados en caliente en rollos negros o decapados.
2.- Laminados en frío: Rollos o planchas cortadas
3.- Hojalata electrolítica en rollos o planchas cortadas.
4.- Planchas de acero zincalum
Subproductos:
Caliza
Cal viva
Proceso Productivo
Huachipato es una siderúrgica integrada que, a partir de minerales de hierro, produce arrabio en los Altos Hornos, luego transforma este arrabio en acero líquido en la acería, partiendo de éste obtiene planchones y palanquillas en las coladas continuas, los cuales pueden ser utilizados directamente o pueden ser sometidos a procesos de transformaciones posteriores.
Fabricación de Hierro y Acero
Paso 1. Materia Prima
En esta parte del proceso se realiza la preparación de materias primas, la que incluye descarga, clasificación, pesaje y almacenamiento de las materias primas necesarias para la fabricación del acero, que básicamente son : mineral de hierro, carbón mineral y caliza.
-
CARBON: Que se convierte en Coque, se importa desde países como Australia, Canadá y Estados Unidos.
-
MINERAL DE HIERRO: Pellets desde Huasco y Los Colorados (III Región) y Granzas producidos en Mina El Romeral (IV Región).
-
CALIZA: Esta materia prima se extrae desde Isla Guarello, cuya planta de procesamiento tiene una capacidad de producción de 650.000 ton/año, de las cuales 320.000 se venden a terceros y 330.000 son para el proceso de CSH.
Paso 2. Planta de Coque y Sub-Productos
La mezcla de carbonos metalúrgicos se somete a un proceso de destilación seca que lo transforma en cocque matalúrgico. Este proceso se realiza en la Planta de Coque la que cuenta con 58 hornos.
La coquificación del carbón mineral deja, como subproductos, gas de alto poder calorifico, que es utilizado como combustible en los diversos procesos de la industria
Paso 3. Altos Hornos
Esta etapa corresponde a la reducción del mineral para obtener arrabio que se realiza en los Altos Hornos. Por el tragante (parte superior del horno) se cargan por capas los minerales de hierro, la caliza y el coque.
La inyección de aire precalentado a 1.000 ºC, aproximadamente, facilita la combustión del coque, generando elevadas temperaturas y gases reductores que actúan sobre el mineral y la caliza, transformándolos en arrabio (hierro líquido) y en escoria, respectivamente.
La colada, que consiste en extraer estos elementos acumulados en el crisol (parte inferior de los altos hornos), se efectúa aproximadamente cada dos horas. El arrabio es recibido en carros torpedo para ser transportado a la Acería de Convertidores al Oxígeno; la escoria, separada del arrabio por su menor densidad, se hace fluir hacia un foso donde es "apagada" y granulada por un chorro de agua.
Paso 4. Acería de Convertidores al Oxigeno
Se cuenta con dos convertidores de 100 toneladas cada uno. El arrabio proveniente de los Altos Hornos se carga junto con chatarra de acero. Por la acción del oxígeno puro que se inyecta al convertidor se oxidan el carbono, silicio y fósforo del arrabio. Estas reacciones son exotérmicas y causan la fusión de la carga metálica fría sin necesidad de agregar ningún combustible y, por adición de cal, se forma la escoria en que se fijan las impurezas oxidadas. Se agregan también las ferroaleaciones que imparten las características principales a los diversos tipos de aceros.
El tiempo requerido para procesar una hornada de 100 toneladas en aproximadamente 50 minutos. El acero líquido así producido se recibe en cucharadas de 100 toneladas de capacidad. Este acero puede enviarse a la colada continua o vaciarse en moldes para fabricar los lingotes que se envían al Laminador Debastador.
Paso 5. Estación de ajuste Metalúrgico.
Esta unidad cuenta con 2 hornos de cuchara para homogeneizar las hornadas de acero provenientes de la Acería. Aquí se le ajusta la composición química final y la temperatura requerida; se limpia de impurezas y ajusta su colabilidad mediante la interacción con escorias metalúrgicas y la inyección de materiales encapsulados.
Cumplida esta operación, la cuchara con acero se transporta a la torre de carga, para vaciar el acero a una artesa que comunica por el fondo con la máquina de colada.
Paso 5. Colada continua de planchones y palanquillas.
Colada Continua de planchones
El acero líquido de la cuchara es vaciado a una artesa que se comunica por el fondo con un molde en constante movimiento que es enfriado por agua; en el se inicia el proceso de solidificación del acero que se completa a lo largo del trayecto por el interior de la máquina.
El planchón que se produce es una cinta continua con un espesor de 156 mm., un ancho que varía entre 800 y 1.050 mm. y que a la salida se va cortando a los largos requeridos.
Colada continua de palanquillas.
La máquina de colada continua de palanquillas, cuenta con 5 líneas conformadas por tubos de cobre de sección cuadrada con refrigeración interna por agua, con sistema de enfriamiento controlado a lo largo de la hebra y un agitador electromagnético al final de la hebra para prevenir segregación en aceros alto carbono.
Una vez que se ha formado una piel suficientemente gruesa dentro del molde, la hebra inicia su recorrido curvo dentro de la máquina, sometida a la acción de rociadores de agua controlados en función de la velocidad de la máquina.
Al término de esta zona la hebra es enderezada mediante rodillos y cortada a la dimensión especificada por sopletes de oxígeno-propano para terminar siendo estampada con un número identificador.
La palanquilla terminada de 150 x 150 mm. de sección y 6,70 metros de largo, es trasladada mediante mesas de empuje, mesas de rodillos y una mesa galopante hasta la zona de despacho desde donde es cargada mediante una grúa dotada de electroimanes a carros de ferrocarril o camiones según su destino final.
Proceso de laminación.
Existen tres tipos de laminación en Huachipato.
Laminador de barras.
Las palanquillas son productos semi-terminados con secciones entre 60 x 60 mm y 150 x 150 mm, y largos variables entre 1.500 y 7.000 mm.
Las palanquillas se procesan en este laminador en el cual después de ser recalentadas en un horno se laminan en pasos sucesivos y se transforman en barras redondas lisas o con resaltes para hormigón, barras cuadradas; todos ellos, productos terminados ampliamente utilizados como materiales de construcción y en la manufactura de alambres, clavos, tornillos, bolas para molinos, pernos, etc.
Laminador de planos en caliente.
Los planchones que produce la Colada Continua son sometidos a laminación en caliente, con lo cual se reduce el espesor y aumenta su longitud.
El proceso comienza calentando el material en un horno con una capacidad de 150 toneladas / hora. Una vez alcanzada la temperatura requerida, los planchones son reducidos en su espesor, primero en un Laminador Trio, el que mediante pases sucesivos entrega un semilaminado de 25 mm (plancha gruesa), para pasar posteriormente al laminador continuo de seis marcos y obtener rollos de aproximadamente 8,5 toneladas de peso, cuyas dimensiones finales van de 725 a 1.070 mm de ancho por 1,8 a 12,7 mm de espesor.
Una parte de los productos obtenidos en este laminador, va directamente al mercado, tanto en forma de rollos o planchas, donde encuentra una gran aplicación en la industria, y la otra parte de rollos, continúa su proceso en el Laminador de Planos en Frío.
Productos Tubulares.
De la producción de planchas gruesas del laminador de Planos en Caliente, una parte se destina a la fabricación de tubos de gran diametro, soldados por arco sumergido de 256 a 2210 mm de diametro.
Laminador de planos en frío.
A los rollos laminados en caliente, que se destinan a la fabricación de productos planos laminados en frío, se les somete al proceso de decapado para eliminar los óxidos y laminación en frío para disminuir el espesor. En esta etapa, una parte de los rollos son procesados en la línea Zinc-Alum, para obtener productos recubiertos con una aleación de Zinc y Aluminio, necesarios en la construcción.
El resto de los rollos son sometidos a limpieza electrolítica para eliminar el aceite empleado en la laminación en frío; recocido en atmósfera protectora, que puede ser en Hornos o en línea de recocido continuo para eliminar la acritud dada por el trabajo mecánico realizado en frío, y laminador de temple para eliminar las líneas de fluencia, corregir la forma y dar la terminación superficial requerida.
Una fracción de los rollos templados que resultan se despacha a los clientes, como tales o cortados previamente en planchas, para ser usados en la industria metalmecánica. Otra fracción de ellos es estañada en la línea de Estañado Electrolítico para obtener hojalata apta para la industria conservera.
Información Económica
Resultados Financieros año 2005
Durante el año 2005, la compañía alcanzó una utilidad del ejercicio de MUS$ 97.706, destacándose en este resultado, el aumento de un l4% en el precio promedio de los productos de acero despachados al mercado interno, al igual que el 2,1% de aumento en los tonelajes entregados al mismo.
La disminución de la utilidad del ejercicio respecto a la obtenida en el año 2004, se explica principalmente por el aumento progresivo de los costos de las materias primas, como el mineral de hierro y carbón importado, además de alzas en el precio de la energía y la devaluación del tipo de cambio aplicado a ítems de costos en pesos. Los referidos aumentos, afectaron negativamente el costo de explotación, que como porcentaje de las ventas alcanzó un 79,7% en el ejercicio 2005, en relación con el 71,7% exhibido el año anterior.
Respecto de la generación de caja de la compañía, medida en términos de resultado operacional más depreciación, esta alcanzó los MUS$ 152.047, lo que representa una disminución del 16,1% respecto al periodo anterior, como resultado del mencionado aumento en los costos de explotación.
Fuente: Memoria Anual 2005 CAP
Proyecciones
En la actualidad la empresa se encuentra en proceso de aumentar su capacidad productiva en un 20%, aumentando así su participación en el mercado, este proyecto aseguraría una producción de 1.450.000 toneladas por año de acero liquido.
Además de tener una producción mayor generará nuevos empleos en la zona
.
Huachipato al ser el mayor productor de acero en Chile y el único integrado. Mantener una participación superior al 60% de su mercado objetivo, producir cerca de 1.08 millones anuales de toneladas de acero terminado logrando colocar el 90% en el mercado nacional y al evaluar la implementación de la tecnología COREX para aumentar la producción disminuyendo los costos de producción de arrabio y poder tener energía eléctrica de manera autónoma, entrega condiciones suficientes para que la empresa siga creciendo en el futuro de manera fuerte y sostenida.
Además analizando la demanda de acero, proyectada para los siguientes años se puede observar un gran potencial para su desarrollo.
Como se muestra en la grafica siguiente, el crecimiento de la demanda de acero como también en Chile son auspiciosas.
Consumo mundial aparente de Acero
Crecimiento del consumo de acero per capita en Chile
“La industria del acero ha vivido un repunte destacable en estos últimos años. Después de la crisis energética de los años ‘73-‘78, los expertos dijeron que la industria del acero estaba comenzando una etapa de recesión permanente. En la actualidad, el crecimiento real de la demanda de acero ha mostrado que este pronóstico estaba errado. La principal causa de ese error es el dinamismo de las economías asiáticas, las cuales han generado un aumento increíble en el uso de acero, particularmente en el desarrollo de infraestructura. De la misma forma, como una reacción más universal a la crisis energética, la industria del acero introdujo nuevas tecnologías a sus procesos y logró mejorar drásticamente la eficiencia, lo que llevó a reducir el precio real del acero.
Basado en esta alta tasa de innovación técnica y aumento real en la competitividad del acero, hemos visto el resurgimiento de nuestra industria. El acero tiene un futuro prominente y las presiones por competitividad entre las compañías productoras de acero ayudan a conducir hacia la innovación y mejoras que sustentan esto.” -- Ian Christmas, Secretario General del International Iron and Steel Institute, 4to Congreso Internacional de Acero deChina - Beijing, 17 April 2006.
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