UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL
Empresa Metalúrgica Vinto Informe Visita Empresarial
Estudiante:
Univ. Ramos Paco Jammet Suleica
Asignatura:
Procesos de Manufactura
Docente:
Ing. Ramiro Dipp
Auxiliar:
Univ. Acho Sazuri Marisol
LA PAZ 29 DE OCTUBRE 2017
INDICE 1
INTRODUCCIÓN E HISTORIA ..................................................................................... - 3 1.1
OBJETIVOS .............................................................................................................................. - 4 -
1.1.1
OBJETIVO GENERAL. ................................................................................................... - 4 -
Conocer y describir la historia, trayectoria y procesos de la Empresa Metalúrgica Vinto. ............... - 4 1.1.2 1.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ........................................................................................... - 4 MARCO TEÓRICO .................................................................................................................. - 4 -
1.2.1
2
PRINCIPALES CLIENTES. ............................................................................................. - 5 -
PROCEDIMIENTOS ........................................................................................................ - 5 2.1
FUNDICIÓN DE ESTAÑO DE ALTA LEY ........................................................................... - 5 -
2.2
FUNDICIÓN DE ESTAÑO EN HORNO AUSMELT TSL ..................................................... - 7 -
2.2.1
Fundición ........................................................................................................................... - 7 -
2.2.2
Reducción .......................................................................................................................... - 7 -
2.2.3
Reciclado de Polvos .......................................................................................................... - 8 -
3
ESTUDIO ECONÓMICO............................................................................................... - 10 -
4
CONCLUSIONES............................................................................................................ - 11 -
5
BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................. - 11 -
ANEXOS
Anexo 1: Almacén de insumos y concentrados seleccionados y clasificados ..............................13 Anexo 2: Alimentación de insumos y materiales .................................................. .......................13 Anexo 3: Hornos ......................................................................................................................................
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Anexo 4: Sangrado ..................................................................................................................................
14
Anexo5: Vaciado en moldes de lingote .................................................................................................
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Anexo 6: Almacenamiento de lingotes de estaño ................................................................................
15
Anexo 7: Estructura donde se ubica Horno Ausmelt ..........................................................................
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Anexo 8: Instalaciones Empresa Metalúrgica Vinto ............................................................................
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CAPITULO I 1
INTRODUCCIÓN E HISTORIA
La Empresa Estatal Metalúrgica Vinto estatal y estratégica, funde y refina concentrados de estaño para ofrecer al mercado nacional e internacional estaño metálico en lingotes con marca registrada (ENAF), cumpliendo normas de calidad que permiten satisfacer los requerimientos de clientes nacionales e internacionales. La Empresa Metalúrgica Vinto (EMV) se dedica a la producción de lingotes de estaño metálico de alta pureza y se define como una firma estratégica, moderna, reconocida por su liderazgo y competitividad empresarial. La compañía recibe y procesa concentrados provenientes de diferentes empresas mineras, cooperativas mineras, medianas y pequeñas mineras y comercializadoras dedicadas a la extracción o comercialización de concentrados de estaño. Luego de la nacionalización de las minas (1952) y con el propósito de lograr que nuestro país pueda contar con una Fundición, los trabajadores mineros decidieron aportar de sus salarios para la instalación de los hornos. Esto con el objetivo principal de no permitir más la explotación de concentrados de estaño como materia prima.
Sin embargo de ello, para lograr este objetivo, tuvieron que transcurrir varios años y superarse muchos problemas de carácter político y tecnológico, hasta que finalmente, durante la Presidencia del General Alfredo Ovando Candia, se promulga el Decreto Supremo Nº 07695 de 15 de julio de 1966, mediante el cual se crea la Empresa Nacional de Fundiciones (ENAF), actualmente Empresa Metalúrgica de Vinto (EMV), que inicia operaciones el 9 de enero de 1971, con la puesta en marcha de la Fundición de Estaño de Alta Ley. Gráfico 1: Lingotes de EstañoEMV
En mayo del 2010, en Gobierno de Bolivia nacionalizó la planta fundidora Vinto Antimonio, que estaba en manos de la minera boliviana Sinchi Wayra, filial del grupo suizo de recursos Glencore International, luego de haber expropiado EMV a Glencore el 2007. A partir de la nacionalización de la planta fundidora, en el 2010 se inició el proceso de remodelación, donde se habilitaron 4 -3-
nuevos hornos que tienen una capacidad de procesamiento de 1000 tn/anuales de estaño. EMV tiene su sede en Oruro, Bolivia.
1.1 OBJETIVOS 1.1.1
OBJETIVO GENERAL. Conocer y describir la historia, trayectoria y procesos de la Empresa Metalúrgica Vinto.
1.1.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Observar el funcionamiento de las distintas unidades de la Empresa Metalúrgica Vinto Realizar un resumen de las características más importantes y los procesos fundamentales de la Empresa Metalúrgica Vinto.
1.2 MARCO TEÓRICO El proceso de Lingoteado de Estaño de alta ley realizado en la Empresa Metalúrgica Vinto atraviesa por varios subprocesos los cuales se describirán de manera general. La materia prima con la que actualmente se trabaja la provee principalmente las empresas Mineras Huanuni y Colquiri en un 80 % de total, La Cooperativa Chorolque, otras pequeñas cooperativas y empresas comercializadoras proveen el 20% restante, datos proporcionados por el Director de Gestión Integral de EMV, Marcelo Céspedes. La Empresa Minera Estatal Colquiri producía alrededor de 1300 TMF (Toneladas Métricas Finas) por año antes de la compra del Horno Ausmelt, Actualmente se produce alrededor de 3200 TMF de estaño. La Empresa Minera Huanuni incrementó su producción de 7000 a 10000 TMF por año. Esta mina es la principal fuente de suministro. Las cooperativas mineras aportan con 3000 TMF y otras 2000 TMF las provee la cooperativa Chorolque. (Entrevista Ministro de Desarrollo Productivo, Diario Página 7 - 2015) En la siguiente tabla se muestra un resumen de los proveedores y de su participación en el suministro de concentrados de Estaño:
Tabla 1: Resumen de la Composición de Material de Alimentación % Sn
%S
%As
%Sb
%Zn
RBG Huanuni Colquiri Cooperativas Comercializadoras Minería Mediana Minería Chica
58,87 42,43 61,38 60,22 61,53 45,42
4,95 7,94 5,25 4,26 2,64 5,16
0,31 0,28 0,11 0,25 0,32 0,38
0,03 0,06 6,22 0,02 2,34 14,16 0,02 0,26 4,85 0,04 0,25 4,47 0,04 0,013 4,02 0,03 0,13 6,86
0,06 0,07 0,05 0,09 0,21 0,06
0,08 0,04 0,1 0,21 0,4 0,06
*Promedio
55,18
5,49
0,26
0,03
0,07
0,11
0,68
-4-
%Fe
7,49
%Pb
%Bi
%Cu
SiO2
0,09 9,52 0,05 17,56 0,06 5,42 0,06 7,52 0,02 8,39 0,1 7,55 0,07 10,21
Al2O3
4,42 3,51 3,11 4,02 3,92 4,1 3,85
*El promedio estimado para sulfuro en el concentrado difiere del dato proporcionado por Vinto (7.03%).
Fuente: Modernización de la Fundición de Estaño de Vinto, Congreso Nacional de M etalurgia y Ciencia de Materiales
Los concentrados de estaño provenientes de las Empresas Mineras mencionadas contienen entre 40 a 50% de Estaño y se considera de alta ley en el campo extractivita.
INSUMOS Los insumos utilizados en los distintos procesos son:
Carbón mineral 200 Kg por tonelada de estaño. Caliza utilizada para la formación y neutralización de escoria con alto contenido de sílice. Azufre utilizada en la desoxigenación del concentrado de estaño. La reciente utilización del carbón vegetal para la reducción en el proceso ha contribuido en disminuir el impacto negativo en el medio ambiente
1.2.1 PRINCIPALES CLIENTES. Los principales mercados de exportación de la Empresa Metalúrgica de Vinto son China, Estados Unidos, La unión Europea, Chile y México. China representa la mayor parte de las exportaciones de lingotes de estaño en Bolivia. Bolivia se ha constituido en el principal exportador de estaño de alta ley en Sudamérica por la pureza del 99.96% de estaño y su bajo contenido en plomo, haciendo que el metal tenga más usos en la industria alimenticia.
CAPITULO II 2 PROCEDIMIENTOS Existen distintos procesos que se sigue en la elaboración y refinación del estaño, para los cuales se sigue distintos procesos: 2.1
FUNDICIÓN DE ESTAÑO DE ALTA LEY
Con la instalación de la Fundición de Estaño de Vinto por la empresa Klockner de Alemania, se da inicio a la moderna metalurgia en el país, incorporando el horno Fuming y la electrólisis del estaño en base al cresol sulfónico. Esta Fundición fue construida (1970 al 1975) por etapas hasta alcanzar la capacidad actual de aprox. 48,000 tn anuales de concentrados de Alta Ley (45 – 55%Sn). -5-
Dispone de dos hornos de tostación de 7 y 9 pisos; de cuatro hornos reverberos (36 y 54m 2) actualmente ineficientes por su baja eficiencia térmica y de tres hornos de volatilización de 30 hasta 60 tn/día cada uno. Inicialmente se dispuso de la refinación electrolítica en base al cresol sulfónico, mejorado por los propios ingenieros de ENAF mediante el cambio al cresol fenol sulfónico que dio un producto de alta calidad internacional (99.96 %Sn) con marca registrada en el LME. Posteriormente (1989), se introdujo la refinación por cristalizador de la Yunnan Tin Corporation (tecnología de la RP China) y se modificaron los hornos para reemplazar el diesel por gas natural de mayor rendimiento y menor costo. Esta planta está diseñada para procesar concentrados con contenidos flexibles en hierro, según: % Sn 25-51
R Sn/Fe 1.40-3.71
Fuente: Modernización de la Fundición de Estaño de Vinto, Congreso Nacional de M etalurgia y Ciencia de Materiales Oruro – Bolivia 2006
Para la producción de estaño de grado uno, o de 99.96 % de pureza se tienen los siguientes procesos: Gráfico: Fundición de alta Ley As/SO2
TOSTACIÓN
40-50% Sn Sn/Fe 3,5
ESCORIA 7% Sn
HORNO REVERBERO
VOLATILIZACIÓN POLVOS
METAL CRUDO
REFINACIÓN TÉRMICA ESCORIA FINAL
CRISTALIZACIÓN
-6-
1.8 – 1.6% Sn
Fuente: Elaboración propia
2.2
FUNDICIÓN DE ESTAÑO EN HORNO AUSMELT TSL
2.2.1
Fundición
El sistema de manipuleo de la alimentación entrega una alimentación combinada que consiste en:
Concentrados de estaño Adición de piedra caliza Producto de polvos reciclado.
Cada una de estas alimentaciones debe ser pesada y transportada a una mezcladora donde una adición controlada de agua permite la formación de pellets. Esto minimiza que finos secos sean alimentados al horno y sean arrastrados en el off gas. El material preparado es luego alimentado junto con el carbón vegetal, al horno en operación a 1200ºC aproximadamente. La adición de piedra caliza como flujo es utilizada para manejar la temperatura y viscosidad de los líquidos de la escoria. Durante la etapa de fundición, el estaño es colado del horno a intervalos regulares. La alimentación es añadida en forma continua durante la etapa de fundición. A intervalos regulares, el metal de estaño es colado del horno, sin interrumpir la alimentación. A medida que la fundición progresa, el volumen de la escoria se incrementa hasta que la capacidad del horno es alcanzada. En este punto, se detiene la fundición y comienza la reducción de la escoria. 2.2.2
Reducción
La etapa de reducción comienza con el volumen de escoria en el baño del horno a su nivel máximo. Con todos los materiales de alimentación, flujo y reciclaje detenidos, los flujos de combustible se ajustan para incrementar la temperatura del baño a su temperatura de operación de 1200ºC. Se añade carbón vegetal, asegurando condiciones adecuadas para la remoción de estaño de la escoria a un valor esperado de 5%. El metal es colado del horno a la conclusión del primer paso de reducción. La escoria reducida producida durante esta operación se mantiene en el horno para mayor reducción en la siguiente etapa. Los niveles de aire en la lanza y combustible son ajustados para calentar y mantener la temperatura de baño de la escoria en 1300ºC. Se añade entonces carbón vegetal en forma -7-
progresiva para generar un oxígeno potencial apropiado para la reducción de estaño de la escoria a un nivel final. La escoria reducida es colada desde el horno a los moldes o a un sistema de granulación. Una mínima cantidad de escoria se queda en el horno para permitir que comience el siguiente ciclo de fundición. El metal con elevado hierro/estaño se deja en el horno para que sea diluido durante el subsiguiente ciclo de fundición. Esto permite lograr el reequilibrio entre el hierro en el metal y el hierro en la escoria para reducir la cantidad de hierro retirado del horno en el subsiguiente producto de metal. 2.2.3
Reciclado de Polvos
Tanto los polvos de las etapas de Fundición y Reducción serán combinados y devueltos como material de reciclado. La cantidad de los polvos dependerá del contenido de sulfuro del concentrado. Los de vaporización son proporcionales al nivel de sulfuro de los concentrados y a mayor contenido de sulfuro, mayor la proporción de vaporización, por lo que las cantidades requeridas de reciclado de polvos son mayores. Gráfico: Horno Ausmelt
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Todas las etapas del proceso ocurren en el mismo horno
FUNDICIÓN EN HORNO AUSMELT Gráfico3: Fundición en Horno Ausmelt
GAS NATURAL AIRE CONCENTRADO DE ESTAÑO CARBON VEGETAL
FUNDICION
ESTAÑO REFINADO
CARBON ESCORIA I
GAS NATURAL Y AIRE
I E R L T E
REDUCCION PRIMARIA
ESTAÑO REFINADO
CARBON
ESCORIA
GAS NATURAL Y AIRE
REDUCCION SECUNDARIA Fuente: Elaboración Propia
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CAPITULO III 3
ESTUDIO ECONÓMICO.
En los últimos años existe un crecimiento extraordinario del sector, explicado principalmente por las Empresas Mineras San Cristóbal, Manquiri, Inti Raymi, Empresa Minera Vinto (EMV) y la Empresa Minera Corocoro, las cuales operan al pleno de su capacidad instalada. Las exportaciones mineras pasaron de $us407 millones en 1990 a $us3.083 millones el 2013, valor que representa el 25% del total de las exportaciones nacionales. En comparación al periodo anterior se observa una disminución del 20% debido fundamentalmente al menor dinamismo de la demanda externa, y a la disminución de los precios internacionales Mas puntualmente en el caso de vinto las exportaciones no acompañan a la situación del sector en general, pues hasta el 2015 han sufrido una caída en la utilidad neta. Gráfico 4: Utilidades de EMV 2007 al 2015
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CAPITULO IV 4
CONCLUSIONES
5
Se observó los distintos procesos por los que pasan los concentrados de estaño y demás insumos y aditivos, las etapas y la implementación de nuevos equipos a estos procesos los cuales significaron un aumento del rendimiento de la producción. Se recopiló información adicional que complementa los conocimientos adquiridos con la observación directa de los procesos de manufactura que se desarrollan en la Empresa Metalúrgica de Vinto, además se encontró información respecto a los procesos que se utilizaban en los inicios del funcionamiento de EMV y la evolución en cuanto a tecnología y producción que ha tenido.
BIBLIOGRAFÍA
J. Lema Patiño, Fundición de Estaño de Vinto Proceso Ausmelt, Congreso Nacional de Metalurgia y Ciencia de Materiales 2006. www.comibol.gob.bo www.minería.gob.bo/minería-noticias www.Iloveoruro.wordpress.com/fundicón-estaño-Vinto
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Anexo 1: Almacén de insumos y concentrados seleccionados y clasificados
Anexo 2: Alimentación de insumos y materiales
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Anexo 3: Hornos
Anexo 4: Sangrado
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Anexo5: Vaciado en moldes de lingote
Anexo 6: Almacenamiento de lingotes de estaño
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Anexo 7: Estructura donde se ubica Horno Ausmelt
Anexo 8: Instalaciones Empresa Metalúrgica Vinto
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