Este documento presenta una propuesta para reactivar una planta de fundición ubicada en Llallagua, Bolivia. La planta cuenta con equipos y maquinaria para fundir mineral de hierro y producir piezas de acero. El resumen propone implementar un proceso primario para obtener arrabio y manganeso a partir del mineral de hierro, y un segundo proceso para producir piezas de acero utilizando la infraestructura existente. La visión es establecer una empresa líder en siderurgia en Latinoamérica con características competitivas.

1. IND – 3206 ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL Y PRESUPUESTOS T E M A “ REACTIVACIÓN PLANTA DE FUNDICIÓN CATAVI” REALIZADO POR: COPA ROQUE JHONNY FREDDY (jhonny_f_copa_roque@hotmail.com) UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA

2. 1.- ANTECEDENTES. Durante el auge de la minería, esta empresa era una de las varias que la COMIBOL administraba. El rubro en el que se desarrollaba consistía en la elaboración y fabricación de piezas fundidas para las diferentes máquinas usadas en toda la minería nacional (Fundición). Estas piezas o repuestos eran de acero en sus diferentes variedades, con aleaciones para diferentes tipos de trabajo a realizar, dependiendo de los tipos de piezas. Cuenta con 3 hornos, 2 del tipo ELECTRICO POR ARCO (De 3000 y 2000 Kg.) y un horno de INDUCCIÓN de 500 Kg . , teniendo una capacidad de 5500 Kg. de masa fundida. También cuenta con todos los ambientes requeridos como ser: - Una maestranza muy bien equipada. - Horno de tratamiento térmico. - Nave de moldeo, fundición y limpieza. - Taller de modelaje y modelería. - Sala de proyectos. - Y variadas máquinas - herramientas neumáticas y eléctricas. Posteriormente a razón de la caída de los precios del estaño en 1985 (D. S. 21060), esta planta llegó a cerrar sus operaciones como varias de las empresas de COMIBOL. Durante todos estos años se ha intentado reactivarla con la modalidad de cooperativa y riesgo compartido sin éxito.

3. ANTIGUA FOTOGRAFÍA DEL HORNO ELECTRICO DE 3000 Kg

10. 1. 2.- SITUACIÓN GEOGRÁFICA Esta planta se encuentra ubicada en las cercanías de la población de Llallagua – Provincia - Bustillos – Departamento de Potosí, donde operaban las minas de Siglo XX, Catavi y Llallagua, actualmente estas minas operan en la modalidad de cooperativas. 1. 3.- SITUACIÓN ACTUAL. Hoy en día esta planta se encuentra paralizada y con un futuro incierto. Con la futura producción del HIERRO DEL MUTUN, esta planta puede ser reactivada con un horizonte prometedor. Sabemos que el hierro es materia prima de los diferentes aceros que variando el porcentaje de carbono es posible obtener muchas aleaciones de acero y otros. Sabemos también que durante los próximos 40 años la empresa JINDALL, solo explotará un 2.5 % de toda el volumen del MUTUN.

11. 1. 4.- OBJETIVO DEL PRESENTE TRABAJO Mi tema para la materia es proponer una la reactivación de esta empresa pero con modificaciones. Como datos de inicio tuviera: * Implementar un proceso primario de obtención del arrabio (Primera fundición del mineral de hierro) y el manganeso, en mediana cantidad pero suficiente para proveer de materia prima a la planta de proceso de acero. * El segundo proceso consiste en la obtención de piezas fundidas de acero en sus diferentes variedades y usos. Utilizando la actual infraestructura.

12. PROCESO PRIMARIO Hornos Rotativos de Fusión de Hierro El Horno Rotativo de fusión de hierro ha sido una tecnología introducida en el mercado de la fundición, como alternativa a los sistemas tradicionales de fusión mediante cubilote y hornos eléctricos de inducción. Mediante una inversión reducida, se dispone de un elemento fusor que opera mediante un quemador de oxígeno puro y con las siguientes ventajas: Coste de operación reducido, comparado con el horno de inducción. Menor necesidad de mano de obra, comparado con el cubilote. Operación simple y flexible, que lo hace adecuado para cualquier tipo de patrón de producción. Calidad metalúrgica controlada y resultados repetitivos. Reducido impacto ambiental.

13. Hornos Rotativos de fusión de Hierro

14. SEGUNDO PROCESO Utilizar los procesos conocidos con los que cuenta la planta, que consisten en la obtención de las diferentes variedades de aceros, mediante el moldeo, la fusión y la colada resumiendo todo el proceso.

16. 1. 5.- SONDEO NACIONAL DEL RUBRO La producción nacional de piezas fundidas de acero es insuficiente para el abastecimiento a todas las empresas y fábricas del país. Por esta razón se hace una importación a gran escala de los países cercanos como Perú, Chile y Argentina. Muchas de las empresas que trabajan en este rubro carecen o les presenta muchos problemas en adquirir la materia prima (Chatarra), sin temor a equivocarme existe una exportación de chatarra hacia Chile y Perú. Una empresa con las mismas características tanto en el proceso y tipo de horno es la FUNDICIÓN ACEROS TESA (Oruro) en actual operación. La diferencia radica en la capacidad de su horno (3000 Kg.) y en la tecnología. Su maquinaria data de principios del siglo 20. En cambio la planta de Catavi es más moderna y cuenta con bastante implementación de talleres y espacio adecuado con herramientas adecuadas para el trabajo y no improvisadas. Existe otras empresas de este rubro del acero con tecnologías mucho mas modernas, pero con capacidades menores y diferente tipo de horno (Hornos de Inducción con una capacidad máxima de 1.5 toneladas de metal fundido). Algunas de estas empresas son: Chavarria, Mafuqui y Tecno Acero (Cbba), Volcan y Taurus (LPz), Industrias Eduardo (Scz)

17. 2.- INTRODUCCIÓN 2. 1.- Características principales del hierro (Mineral) Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes. Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30 neutrones). Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A presión atmosférica:

18. DENOMINACIÓN FORMULA QUÍMICA RIQUEZA TEÓRICA EN HIERRO EN % PESO ESPECÍFICO COLOR MÁS FRECUENTE MAGNETITA HEMATITES ROJA LIMONITA O HEMATITES PARDA CARBONATO Fe 3 O 4 Fe 2 O 3 2Fe 2 O 3 3H 2 O FeCO 3 72.4 70.0 60.0 48.3 5.0 4.9 4.5 3.7 Negro gris Rojo Amarillo rojizo Pardo

19. 2. 2.- Aplicaciones El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. Fundamentalmente se emplea en la producción de acero, la aleación de hierro más conocida, consistente en aleaciones de hierro con otros elementos, tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición. El acero es indispensable debido a su bajo precio y dureza, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios. Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.

20. 2. 3.- Aceros Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, en concentraciones máximas de 2,11% de carbono en peso aproximadamente. El carbono es el elemento de aleación principal, pero los aceros contienen otros elementos. Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en: Acero bajo en carbono : menos del 0,25% de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera. También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente. Acero medio en carbono: entre 0,25% y 0,6% de C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste. Acero alto en carbono : entre 0,60% y 1,4% de C en peso. Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles. Se añaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros. Estos aceros se emplean principalmente en herramientas. También existe otra clasificación de los aceros al carbono (sin alear) según su contenido en carbono: Los aceros hipoeutectoides, cuyo contenido en carbono a temperatura eutectoide (727°C) oscila entre 0.02% y 0,77%. Los aceros eutectoides cuyo contenido en carbono es de 0,77%. Los aceros hipereutectoides con contenidos en carbono de 0,77% a 2,11%

21. Aceros inoxidables : uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Hay una serie de aceros a los que se les añaden otros elementos aleantes (principalmente cromo) para que sean más resistentes a la corrosión, se llaman aceros inoxidables. Fundición: cuando el contenido en carbono es superior a un 2,11% en peso, la aleación se denomina fundición. Generalmente tienen entre un 3% y un 4,5% de C en peso. Hay distintos tipos de fundiciones (gris, esferoidal, blanca y maleable); según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etcétera. Por otra parte, los óxidos de hierro tienen variadas aplicaciones: en pinturas, obtención de hierro, la magnetita (Fe 3 O 4 ) y el óxido de hierro III en aplicaciones magnéticas, etcétera. El Fe (OH) 3 , se utiliza en radioquímica para concentrar los actínidos mediante co-precipitación.

22. 3.- DESARROLLO DEL TEMA 3. 1.- DETERMINACIÓN DEL TIPO DE EMPRESA POR SU TAMAÑO , a esta empresa asignaría como una empresa GRANDE, con un capital superior a los 1000000 de dólares. POR LA PROPIEDAD DEL CAPITAL , estatal, dependiente de la actual COMIBOL. POR SU SITUACIÓN JURÍDICA , empresa pública. POR SU ACTIVIDAD ECONÓMICA , industrial (Siderurgia), en razón a existir una transformación de un recurso (Mineral de hierro), en piezas de aceros de diferentes variedades.

23. 3. 2.- TIPOS DE RECURSOS A MANEJAR Como se trata de una empresa, se manejarán los tres recursos: MATERIALES: Mineral de hierro (Hematita), aleantes, dosificador y en algún caso chatarra. Por otra parte todo lo referente a la maquinaria y equipos. HUMANOS: En este caso se habla del personal (Ingenieros, Administradores, Técnicos y Obreros) en forma muy general. FINANCIEROS: Si se trata de una empresa productiva, obviamente se tendrá ingresos y egresos por varias situaciones. Esta empresa generará bienes (Ganancias por producción y regalías al sector), y servicios (En especial a empresas mineras y cementeras).

24. 3. 3.- ORGANIZACIÓN NIVEL INSTITUCIONAL , formado por el Gerente de Operaciones y el Directorio de la Comibol. NIVEL INTERMEDIO , formado por los Gerentes de Área (Gerente de Producción, Gerente Administrativo y Gerente de Comercialización). NIVEL OPERATIVO , jefaturas de: Mantenimiento, Recepción y Control de Calidad, Planta de Acero, Planta de Hierro y Seguridad Industrial. TRABAJADORES , conformada por toda la planta de obreros en las diferentes secciones. De acuerdo a la anterior clasificación del nivel intermedio se puede desglosar de la siguiente manera:

25. 3. 3. 1.- GERENTE DE PRODUCCIÓN JEFATURA DE MANTENIMIENTO (Departamento Mecánico, Eléctrico y Maestranza). JEFATURA DE RECEPCIÓN Y CONTROL DE CALIDAD (Balanza, Laboratorio Químico, Selección y Almacenaje de Materia Prima). JEFATURA PLANTA DE HIERRO , horno eléctrico rotatorio. JEFATURA PLANTA DE ACERO (Secciones: moldeo, limpieza, modelaje, tratamiento térmico, almas o noyos, horno eléctrico por arco). JEFATURA SEGURIDAD INDUSTRIAL , serenería, almacén de equipo uso personal.

26. 3. 3. 2.-GERENTE ADMINISTRATIVO SECRETARIA. CONTADURIA. ALMACENES Y TRANSPORTE. 3. 3. 3. GERENTE DE COMERCIALIZACIÓN VENTAS Y MARKETING.

27. 3. 4. 1.- DETERMINACIÓN DE LA MISIÓN , de acuerdo a las tres preguntas podemos realizar lo siguiente: ¿Qué hacemos?, procesamos con calidad y confiabilidad el recurso natural del hierro para obtener diversos aceros con la mismas características de calidad y confiabilidad. ¿Cómo lo hacemos?, utilizar los procesos acordes a las nuevas tecnologías y obtener resultados que involucren eficiencia y eficacia de todos nuestros productos. ¿Para que lo hacemos?, para generar nuevas oportunidades de aprovisionamiento de repuestos a nuestras industrias nacionales y optimizar sus procesos. Ordenando todo este texto se puede resumir de la siguiente manera: M I S I Ó N “ Procesar con calidad y confiabilidad el recurso hierro, utilizando tecnologías acordes a nuestra época a fin de generar oportunidades de mejor aprovisionamiento de piezas de acero a nuestras industrias nacionales a costos y calidad competitivos”.

28. 3. 4. 2.- DETERMINACIÓN DE LA VISIÓN VISIÓN “ Estructurar una empresa siderúrgica líder en calidad y confiabilidad a nivel latinoamericano, con características de ser una empresa competitiva dentro del rubro”.

29. 3. 5.- ANÁLISIS FODA Esta empresa se dedicará a la fabricación de productos derivados del hierro (Aceros) y de variada estructura. Pertenece al rubro de la industria y en particular a la siderurgia. FORTALEZAS: Tener productos certificados por las normas internacionales. Tener variedad de productos (Diferentes tipos de Aceros). Tener gran capacidad de producción (5.5 Tn. de metal fundido). Precios competitivos nivel interno y externo. OPORTUNIDADES: Estabilizar e incrementar sus mercados, incluso exportar. Implementar y mejorar sus equipos, como también sus procesos. Diversificar su producción buscando nuevos productos.

30. DEBILIDADES: Suministro de materia prima puede tener significación por la lejanía del yacimiento del MUTUN. De la misma manera los precios de estas podrían tender a incrementarse. AMENAZAS: El contrabando y la competencia. Como se trataría de una empresa estatal estaría sujeto a tener conflictos laborales (Por salarios o alguna situación coyuntural).

31. 3. 5. 1.- ESTRATEGIAS De acuerdo al análisis FODA, puedo determinar las siguientes estrategias a ser implementadas y atacar particularmente a las debilidades y las amenazas: * Para el suministro de materia prima, es preferible no depender exclusivamente del hierro traído del Mutun, sino tener periódicos suministros de chatarra seleccionada y lista a ser utilizada. Estando concientes de que en ciertas ocasiones existen una serie de conflictos que en algunos casos desembocan en bloqueos de caminos, en tal sentido tener depósitos de chatarra almacenada es una buena estrategia. En este proyecto mencioné dos suministros de materia prima (Hierro del Mutun y Chatarra). * Realizar sondeos constantes del mercado y así poder diversificar la producción, en función al desarrollo de nuevos procesos o nuevas máquinas que necesariamente se utilizarán piezas fundidas. Toda máquina requiere o componen piezas fundidas, actualmente algunas maquinas de empresas mineras y cementeras un 80 % de sus repuestos son importados en forma periódica.

32. * Para afrontar la amenaza del contrabando y la competencia, es preciso tener productos certificados y con calidad, para esto necesariamente se debe tener una buena carta de presentación (Puntualidad en las entregas, trato preferente a los clientes, inspecciones periódicas del trabajo que realizan las piezas de fundición entregadas) y así en base a los informes tener una pauta real de la calidad y la duración del producto en relación a los importados. * En lo que respecta a conflictos laborales, como se trata de una empresa estatal tendrá necesariamente un sindicato que los represente, sabemos que este sindicato dependerá de un ente matriz como la COB, quienes realizaran alguna medida de presión y esto determinará unas paras no programadas, retrazo en el trabajo, pérdida de credibilidad de los clientes. Sin embargo, para de alguna manera tratar de evitar, se puede institucionalizar el bono de producción (Mayor producción, mayor ingreso para el trabajador), incentivos como el trabajador del mes. Y si los anteriores no funcionan o en otras palabras como último recursos tener la predisposición de que los profesionales tales como técnicos, ingenieros y personal de seguridad u oficina procedan a realizar los trabajos, quizás no todas pero en alguna manera evitar para de los procesos mas importantes paralicen.

33. ANALISIS DE PORTER COMPETIDORES POTENCIALES PROVEEDORES SUSTITUTOS COMPRADORES RIVALIDAD DEL SECTOR Prácticamente con la implementación de esta empresa, se ingresa aun mercado ya competitivo, debido a que existen varias empresas del rubro. Sin embargo se tiene la posibilidad de ser buen competidor por la capacidad de metal fundido que se obtiene. Barreras de entrada: Si bien existen muchas fundiciones pequeñas, pocas tienen la capacidad de fundir el acero, por el elevado costo que demanda la instalación de una planta de estas características. Solo basta mencionar que solo el horno eléctrico tiene un valor de mas de medio millón de dólares. El proveedor de esta empresa será prácticamente la EMPRESA SIDERURGICA DEL MUTUN, en lo respecta al suministro del mineral. De la misma forma los proveedores de chatarra e insumos como aleantes y dosificadores. Aún para este rubro, o sea en piezas de acero no se tiene aun sustitutos por el hecho de no encontrarse aún un material con la misma resistencia que el acero. En este caso las empresas mineras y cementeras serán los principales compradores o clientes. Siendo que estas tienen maquinaria con piezas que desgastan con mucha frecuencia.

34. DIAGRAMA DE PARETO FALLAS EN FUNCIONAMIENTO NAVE DE FUNDICIÓN DE ACERO F C A U S A ENE FEB MAR ABR MAY JUN TOTAL 1 DESGASTE LADRILLOS DEL HORNO. 2 1 3 1 2 1 10 2 PERDIDA DE RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE (INTERRUPTOR) 1 1 1 1 1 1 6 3 FALLA EN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN 3 4 2 1 1 1 12 4 FALLAS EN HERRAMIENTAS NEUMÁTICAS 3 2 1 6 5 FALLA EN PUENTE GRUA 1 2 1 1 4 6 FALLA EN SISTEMA ELECTRICO HORNO 1 2 1 4 3 1 13 7 DEFECTOS EN CAJAS DE MOLDEO 3 2 1 1 7 8 FALLAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTAS MAESTRANZA 1 1 1 3 9 FALLAS EN PROCESO DE COLADO 1 1 2 4 10 FALLAS EN PIEZAS FUNDIDAS 1 1 1 3

35. CLASIFICACIÓN DE FALLAS SEGUN SU IMPORTANCIA n C A U S A ENE FEB MAR ABR MAY JUN TOTAL % % A 1 FALLA EN SISTEMA ELECTRICO HORNO 1 2 1 4 3 1 13 19.12 19.12 2 FALLA EN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN 3 4 2 1 1 1 12 17.65 36.77 3 DESGASTE LADRILLOS DEL HORNO. 2 1 3 1 2 1 10 14.71 51.48 4 DEFECTOS EN CAJAS DE MOLDEO 3 2 1 1 7 10.29 61.77 5 FALLAS EN HERRAMIENTAS NEUMÁTICAS 3 2 1 6 8.82 70.59 6 PERDIDA DE RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE (INTERRUPTOR) 1 1 1 1 1 1 6 8.82 79.41 7 FALLA EN PUENTE GRUA 1 2 1 1 4 5.88 85.29 8 FALLAS EN PROCESO DE COLADO 1 1 2 4 5.88 91.17 9 FALLAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTAS MAESTRANZA 1 1 1 3 4.41 95.58 10 FALLAS EN PIEZAS FUNDIDAS 1 1 1 3 4.41 100 TOTAL 17 13 13 9 8 8 68 100

38. 5.- CONCLUSIONES Al realizar este trabajo me entere de muchas situaciones dentro del campo de la fundición y puedo afirmar que Bolivia puede desarrollar una actividad siderurgica importante. Como futuros profesionales debemos interesarnos no solamente por crear empresas, sino de reactivar algunas empresas que se convirtieron en cementerios y pueblos fantasmas, claros ejemplos: algunas minas, ingenios y en especial ver la posibilidad de que entre en operación la fundición de Karachipampa. 6.- BIBLIOGRAFÍA MINERIA EN BOLIVIA, Instituto boliviano de la cultura, año 1979. Catálogos de la empresa LECTROMELT FURNACE. METALLURGICAL PLANT AND TECHNOLOGY (MPT) (Boletines informativos). Recopilación de experiencias de algunos trabajadores y ex-trabajadores de las fundiciones Aceros Tesa, Catavi e Industrias Eduardo.

39. PROCESO DE TRATAMIENTO TERMICO

42. ANEXOS: