Costos de Produccion Del Cemento

COSTO DE PRODUCCION DEL CEMENTO. El cemento.- se puede precisar como una mezcla de arcilla molida y otros Materiales clasificados en polvo. Que después de un debido proceso, adquiere Propiedades adherentes. Es considerado la materia prima más importante para el sector de la construcción.

1.- PROCESO DE PRODUCCIÓN. Existen varias clases de cementos, ya que sus propiedades cambian dependiendo de las materias primas que se usen y los procesos que se utilicen para su producción. El proceso de fabricación se compone de cuatro etapas principales (Ver Figura).

1. La extracción y molienda de materias primas: La caliza es la materia prima principal del cemento, la cual se obtiene de recursos naturales. Ella es triturada hasta formar un material de un tamaño no mayor a 25 cm de diámetro, y posteriormente es almacenada junto con arcilla y otras materias primas.

EXTRACCIÓN DE LA CALIZA EN LA CANTERA PERFORACIÓN Y VOLADURA Se extrae diariamente 34,000 toneladas de roca, de las cuales 18,000 son de caliza apta para el proceso y 16,000 de material estéril. Como primera operación se perforan taladros de 14 metros de profundidad. Se cargan con explosivo “anfo”, y procedemos a la voladura secuencial.

Carguío y acarreo Se utilizan cargadores frontales de 10 metros cúbicos, y camiones de 50 toneladas para la caliza y camiones de 90 toneladas para el material estéril.

PROCESO REDUCCION TAMAÑO: Chancadora Primaria Tipo cono Potencia: 250 KW Capacidad:1 600 TM/h Reducción del mineral: es de 1,0 m (máximo) hasta un tamaño de 25 cm (máximo).

El producto es depositado en una pila de almacenamiento de 200 000 TM.

2. Homogenización de la materia prima: Aplicando la dosificación adecuada, se crea una mezcla homogénea llamada crudo. PREHOMOGENIZACION El apilamiento de caliza se realiza en forma circular, formando capas horizontales en ángulos de 80° de desplazamiento. Capacidad 110,000 toneladas

Se mezclan las calizas de diferentes leyes para formar lotes 25,000 TM; quedando químicamente aptos para fabricar clinker: 43.3% de CaO, La caliza se extrae transversalmente, obteniéndose una caliza de composición promedio con menor variabilidad

MOLIENDA DE CRUDO Molino Bolas de dos cámaras: KRUPP Capacidad : 300 TM/ h Potencia motor : 4400 KW/5 900 Hp Carga de bolas : 280 TM Largo : 15 900 mm Diámetro : 4400 mm Fineza del crudo: 28,0% RM200 (74μm) Consumo electricidad: 18 KWh/TM Objetivo: Reducir a polvo la caliza, mineral de sílice, mineral de hierro y demás correctivos para facilitar las reacciones en la clinkerización.

PRENSA RODILLOS PARA CRUDO Prensa Rodillos : Krupp Polysius. Capacidad : 330 TM/h Consumo energía : 11,7 KW/TM Diámetro del rodillo : 1 990 mm. Ancho del cuerpo : 1 200 mm. Separación mínima : 15 mm. Fineza del producto: 28 % RM200 (74 μm) La caliza es molida en las prensas de rodillos donde es reducida de tamaño desde 3” hasta 150 micras.

98%Caliza

+

1.5% Sílice

+

0.5% Hierro =

Crudo

2. Producción de Clinker: Es la etapa donde se calcina el crudo a una temperatura de 1450 °C, y se convierte en Clinker. Obtención del Clínker Objetivo: Obtener el clinker. El crudo es alimentado al precalentador, en el horno rotatorio el material es llevado hasta temperaturas de 1450°C. En estas condiciones ocurren diversas reacciones químicas y se obtiene como producto un material granulado denominado “CLINKER”.

HORNO ROTATORIO Nº 1 HORNO : POLYSIUS Producción de clinker : 4000 TM/día Potencia motor : 550 KW Velocidad : 3 rpm Dimensiones : 85(l) X 5,2(Ø) m Temperatura interior : 1450 ºC Combustible : Carbón /R 6 / gas Consumo carbón : 0,117 Kg. carbón /TM Clinker

El objetivo de llevar al horno sobre los 1450ºC es para formar el silicato tricálcico (C3S), que es el mineral de interés que contribuye en el desarrollo de las resistencias iniciales del cemento.

HORNO ROTATORIO Nº 2 HORNO : F.L. SMIDTH Producción, clinker I : 7 500 TM/día Potencia motores : 1000 KW Velocidad : 4,5 rpm Dimensiones : (l) 82,5 m, (Ø) 5,25 m Temperatura trabajo : 1450 ºC Combustible : Carbón/ Petróleo/Gas Consumo Carbón : 0,099 Kg. carbón/TM Clinker

4. Molienda de cemento: El nuevo Clinker es molido en dos etapas diferentes, después se le adiciona el yeso (con el fin de alargar el tiempo de fraguado, y así se convierte en cemento. MOLIENDA DE CEMENTO Molienda conjunta de clinker, yeso y adiciones para obtener: Clinker + Yeso = Cemento Portland Clinker + Yeso + Puzolana = Cemento Portland Puzolánico Molinos de bolas 2 cámaras (2): Krupp Capacidad : 110 TM/h Potencia : 4400 KW Carga de bolas : 300 TM Dimensiones : 14 325 mm (L), 4 400 mm(Ø) Consumo electricidad: 48 KWh/TM

Prensa de Rodillos (3) : Krupp Polysius Capacidad : 120 TM/h a 8% RM325 Potencia : 2 600 KW Consumo electricidad: 29,6 KWh/TM

Prensa de Rodillos (3) : Krupp Polysius Capacidad : 120 TM/h a 8% RM325 Potencia : 2 600 KW Consumo electricidad: 29,6 KWh/TM

2.- TIPOS DE CEMENTO Como se explicó anteriormente existen varias clases de cemento, sus propiedades y características varían dependiendo del porcentaje de dosificación que se aplique de cada materia prima. Las clases más comunes en Peru son: Molienda de Cemento Tipo I Cemento Portland Tipo I.- Es un cemento producido mediante la pulverización conjunta del clinker, caliza y sulfato de calcio (Yeso).

+ 93%Clinker Aporta al resistencia del concreto

+ 5%Yeso Regulado el fraguado del concreto

= 2% Caliza Mejora la durabilidad al concreto

Cemento

Molienda de Cemento Atlas Cemento Portland Tipo IP.- Son cementos hidráulicos que contiene dos o más constituyentes; los cuales contribuyen a mejorar las propiedades del cemento. Producidos mediante la molienda conjunta de clinker (70%), puzolana (25%) y yeso (5%). La puzolana puede estar presente entre 15 a 40 % como adición.

+ % Clinker C3S C2S C3A

+ %Yeso CaSO4 2H2O

= %Puzolana

Cemento

SiO2

Despacho Equipos de llenado que tienen balanzas que controlan el nivel de llenado (42.5 Kg.)

INSUMOS PARA EL PROCESO Los insumos más determinantes de la industria son Gas, Carbón, ACPM, energía eléctrica, capital de trabajo14, repuestos, y flete (transporte de materia prima y producto terminado). El constante incremento en los precios del petróleo está afectando los insumos primordiales para la producción de cemento, tales como el ACPM, Carbón y el Flete, haciendo que los costos incrementen y así un constante incremento de precios del producto. Esta es una situación netamente coyuntural, que depende del índice WTI15, y de los grandes demandantes del crudo como China e India. Los repuestos de la operación también constan de una importancia considerable ya que son piezas de gran tamaño, valor, y críticas para la producción. MATERIA PRIMA Las materias primas para la elaboración del cemento son: Caliza: La cual es una piedra que su extracción de hace por explotación controlada de minas. Estas rocas son posteriormente molidas hasta llegar al tamaño requerido. Es la principal materia prima para la elaboración del cemento. Arcilla: Producto natural que proviene de la descomposición de minerales de aluminio. Tiene una participación en los costos pequeña, pero su explotación es importante. Yeso: La función primordial de yeso es controlar el tiempo de fraguado, esto es un factor importante para la calidad final del cemento. Se extrae de una piedra natural, mediante deshidratación

ESTRUCTURA DE COSTOS El proceso de fabricación del cemento es uno de los más costosos y difíciles de la actividad manufacturera. Es un proceso continuo de 24 horas al día, con altos costos. Como descrito en la sección 2.1, el proceso de fabricación es intensivo en el consumo de energía (por sus enormes hornos), lo que aumenta los costos.

COSTOS VARIABLES El costo variable es el que se modifica dependiendo de las variaciones del volumen de producción. Si el nivel de actividad de la planta decrece, estos costos decrecen, y si este aumenta, también crecen estos costos. En esta clase entran las materias primas (caliza, yeso, puzolana, arcilla, entre otras.) También afectan los costos variables los insumos energéticos como el Carbón, Gas, Energía Eléctrica, y ACPM. COSTOS FIJOS El costo fijo es el que en el corto plazo se mantiene constante (dentro de ciertos rangos) sin importar las fluctuaciones en el nivel de actividad de la empresa. En ocasiones cuando no se produce nada estos costos también existen. En esta clase entran Alquileres, Seguro, Salarios, Mantenimiento, y Mano de Obra. Lo más representativo en el costo fijo es la mano de obra y los repuestos.