200X 

200X 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA 

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y SISTEMAS 

Profesor: Ing. Parra Osorio, Hernán 

Alumno: NN NN NN 

Código: 20000000Z 

Curso: Procesos Industriales I – TP 223 U 

INFORME DE LA VISITA TECNICA A TREBOL‐CELIMA

1.  INTRODUCCIÓN 

El proceso cerámico consiste en  la transformación de una mezcla de materias primas  en  un  elemento  rígido  cuyo  destino  puede  ser  muy  diverso.  Desde elementos rústicos y de escaso valor unitario (ladrillos, tejas) hasta elementos decorativos de precio más alto para uso en construcción  (baldosas,  azulejos), utensilios (vajillas) o decorativos (jarrones, piezas de arte). 

Se trata por tanto de un sector amplio y heterogéneo, aunque con numerosos elementos comunes en lo que al proceso productivo se refiere. 

Una clasificación clásica define dos grandes grupos de empresas en el sector, en función de los componentes (materias primas): 

•  Cerámica blanca, en la que la materia prima principal es el caolín. •  Cerámica roja, en la que la materia prima principal es la arcilla. 

El  grupo  industrial Trébol  ‐ Celima ‐ Roca está conformado por  tres  empresas líderes:  Corporación  Cerámica  S.A.  Cerámicas  Lima  S.A.  y  Roca,  empresa española líder para productos de baño, la cual, como socio estratégico, aporta una enorme  experiencia  en  el  rubro,  así  como  el  vigor  empresarial que  la ha colocado en el lugar en que se encuentra. 

TREBOL, es una marca de gran prestigio y tradición en el Perú con más de  50 años en el mercado. Desde un inicio, TREBOL ha logrado un desarrollo industrial basado en la tecnología de avanzada, aplicando un estricto control de calidad, mano de  obra  calificada y  el  uso  de materiales  peruanos,  provenientes  de  la explotación de  la minería no metálica en el  interior del país y de  la minuciosa selección  de  insumos  requeridos  en  su  proceso  productivo.  Esta  calidad reconocida  tanto  en  le  Perú,  donde  TREBOL  es  líder  y  cuenta  con  una preferencia  de más  del  70% del mercado,  como  en  el  extranjero,  pues  tiene presencia  en  los  14  países  del  continentea  los  que  la  empresa  exporta  sus productos. 

CERAMICA LIMA S.A., cimentada en una milenaria tradición, fue fundada en el año 1982 con la finalidad de producir mayólicas y pisos cerámicos, para lo cual cuenta  con  una  tecnología  de  punta,  lo  que  le  ha  permitido  ingresar  a  los mercados más exigentes y llegar a los 14 países del continente. 

2.  OBJETIVOS

Ø  Conocer el proceso de productivo de la elaboración de productos sanitarios y baldosas cerámicas. 

Ø  Observar si la teoría dada en clase se aproxima a  la realidad nacional de la empresa a visitar “Trébol ‐ Celima”. 

Ø  Realizar observaciones y formular propuestas que mejoren la producción en la planta de producción. 

3.  MATERIAS PRIMAS 

A.  Arcillas 

•  Un gran porcentaje de  la arcilla se utiliza en  la manufactura de productos de  construcción:  ladrillos  de  construcción,  tuberías  para  drenajes,  tejas, cemento 

•  Fabricación  de  productos  refractarios,  mezclas  plásticas  para  apisonar  y para moldeo, ladrillos refractarios para  la protección de hornos, calderos, muflas 

•  Como carga en muchos productos como papel, hule, plásticos, pinturas y fertilizantes 

•  Lodos de perforación 

•  Fabricación de azulejos para pisos y paredes, mayólicas, alfarería 

•  Peletizado de minerales de hierro 

La arcilla debe de estar libre de compuestos de hierro y titanio. La arcilla es el principal  componente  que  tienen  estas  impurezas.  No  debe  tener contracciones  excesivas  al  secarse  o  cocerse  pues  genera  agrietamiento. Algunas arcillas se calcinan previamente a fin de que disminuya su capacidad de contracción 

Las arcillas varían tanto en sus propiedades físicas y en las impurezas presentes, siendo necesario mejorarlas por los procedimientos de preparación o beneficio 

B.  Feldespatos 

Existen tres tipos de feldespatos: 

Feldespato de potasa K2O.Al2O3.SiO2 

Feldespato de sosa  Na2O.Al2O3.SiO2

Feldespato de cal  CaO.Al2O3.SiO2 

El feldespato es de importancia por su capacidad fundente en las formulaciones cerámicas. Puede estar presente en la arcilla comercial usada o puede añadirse cuando se necesite 

Los  feldespatos  que  tienen  gran  proporción  de  potasio  (11%  de  k2o)  se prefieren para componentes de cuerpo. Los feldespatos sódicos (4% de na2o) se usan en los vidriados. La industria del vidrio utiliza el feldespato sódico con bajo contenido de hierro como fuente de alúmina 

Los  principales  requisitos  de  los  feldespatos  comerciales,  es  que  estén relativamente  libres  de  impurezas  ferruginosas,  que  tengan  composición química  constante y que  sea uniforme  la distribución de  tamaño de grano en partidas sucesivas 

C.  Arena (SiO2) 

La claridad de los productos cerámicos esta relacionado al menor contenido de hierro en la sílice. La arena no tiene características plásticas, es refractaria y no sufre  contracciones.  Se  emplean  en  forma de  sílice  natural,  además  de  otras formas de cuarzo, arenas y variedades blancas de arenisca. 

4.  PROCESO DE FABRICACIÓN DE PRODUCTOS SANITARIOS TREBOL 

Almacenamiento 

Las materias primas son almacenadas en tolvas de sílice, feldespato y arcilla 

Chancado y Almacenamiento en silos 

La arcilla extraída de  las tolvas es  llevada a  la Chancadora Primaria, del tipo denominado “cono”, que la tritura por presión reduciendo su tamaño desde un máximo de 1.50 metros, hasta un mínimo de 25 centímetros. La arcilla, la cual ha sido reducida de tamaño, se traslada mediante cangilones a los silos de almacenamiento, donde se homogenizará la materia prima. 

Molienda húmeda 

En la molienda de crudo se realiza la última reducción del tamaño de la caliza a un estado pulverulento. En el molino de bolas se produce la molienda y  la homogenización de la arcilla además en este proceso se le adiciona agua a la mezcla para así obtener la arcilla líquida. 

Dispersión

La parte homogénea pulverizada es mezclada con agua y defloculante, en un tanque provisto con un agitador, la finalidad es la de disminuir el contenido de coloides que posee la arcilla. Los productos utilizados son Na2CO3, Na2SiO3 

y alumbre. 

Tamizado 

La mezcla es pasada a través de un tamiz vibrador, para eliminar impurezas y la  arcilla  que  no  se  ha  reducido de  tamaño, ésta  última  es  regresada  a  los molinos para su reducción de tamaño. 

Mezclado 

La  pasta  producida  se  lleva  en  un  tanque  de  mezcla,  en  la  cual  se  agrega sílice,  feldespato  y  otros  ingredientes  que  han  pasado  por  los  procesos anteriores, para obtener la barbotina húmeda. 

Filtrado y Extracción del Aire 

En  esta  parte  del  proceso  se  le  elimina  el  agua  a  la  barbotina  y  luego  por presión y laminado se elimina el aire contenido en la mezcla cruda, quedando así la barbotina lista para su uso.

Preparación de los Moldes 

Los moldes  se preparan a base de yeso, primero  se prepara el  yeso  líquido que es una mezcla de yeso seco con agua a una proporción de 1Kg. de yeso por 1.28 de agua. El yeso líquido es trasladado luego a los moldes o matrices. Estas matrices están hechas a base de resina y acrílico, y tendrán un uso de 60  a  70  coladas  y  luego  se  rompen  y  desechan.  Después  de  realizada  la colada del yeso líquido, se lleva al horno durante 76 horas a 70°C, los moldes listos son trasladados a almacén. 

Colada 

La  fabricación  de  los  sanitarios,  utiliza  el  sistema  de  moldeo  por  colada utilizando moldes  de  yeso.  La  barbotina  es    vertida en  el borde del molde,

luego  por  la  temperatura  del  lugar  se  seca  durante  30  o  45  minutos, dependiendo del  la parte del  aparato  sanitario que  se  este produciendo. Al sacar el producto, se cepilla y se ensambla si es necesario. 

Secado preliminar 

Utiliza un secador continuo, que aprovecha los gases calientes que desecha el horno  de  túnel  en  el  proceso  de  cocción,  se  realiza  a  una  temperatura  de 90°C. En este secador ingresan 12 coches donde permanecerán en la cámara durante unas 24 horas.

Desbaste 

En esta etapa se eliminan rebabas, irregularidades, utilizando lijas o pulidores eléctricos. Se examinan rajaduras soplando con petróleo. Si se encuentra una falla en el producto, este se rompe y se desecha. 

Esmaltado 

Se produce el esmaltado o vidriado, se utiliza un pigmento orgánico, el cual es un óxido que al momento de la quema sale del producto 

Pre‐ Secado 

Antes de que el producto entre a la horno, los productos tienen que entrar a la  cámara  de  pre‐secado,  ya que  al  realizar  el  desbaste  y  y  la  vitrificado  el

producto  absorbió  cierta  cantidad  de  humedad.  La  temperatura  en  ésta cámara es de 200°C, y el producto permanecerá en esta cámara 2 horas. 

Proceso de cocción y vitrificación 

El  producto  es  calentado  de  800°c  a  1200°c  produciéndose  el  cocido  y vitrificado,  luego  el  producto  es  enfriado  lentamente  conforme  sale  del horno.  En  este  proceso  el  producto  se  contrae  en  un  12% de  su  volumen. Este proceso demora aproximadamente 12 horas.

Inspección 

Los productos son controlados e  inspeccionados rigurosamente,  tanto en el aspecto funcional, donde se prueban las válvulas con esferas de poliuretano pequeñas,  luego  con  esferas grandes  y  por último  con  toallas higiénicas.  El aspecto estético, se realiza mediante una inspección por sonido. 

5.  PROCESO DE FABRICACIÓN DE BALDOSAS CELIMA 

Producción del Esmalte 

La materia prima principal para producir los esmaltes es la frita, este proceso se inicia con el molido de la frita, a este proceso se le agrega alúmina, agua, feldespato y sílice. La frita pose un porcentaje muy bajo de granulación de 0.5

a  0.6%.  La  frita molida  es  trasladada  a unos  tanque que  están  en  continua vibración  para  evitar  que  sedimente,  además  se  ñe  agrega  bentonita  para evitar esto último. El esmalte preparado luego es tamizado y por una bomba se traslada a la planta para su uso. 

Almacenamiento 

Las materias primas son almacenadas en tolvas de sílice, feldespato y arcilla, además se clasifican por el tipo de arcilla. 

Molienda 

La arcilla extraída de  la cantera es  llevada al molino de bolas, que  la tritura por presión reduciendo su tamaño desde un máximo de 1.50 metros, hasta un mínimo de 25 centímetros. La arcilla, la cual ha sido reducida de tamaño, se traslada luego al molino pendular donde se obtien arclla en polvo, también denominada cocoa. 

Dispersión 

La arcilla en polvo es traslada a una cámara, en donde mediante una pistola se  le  aplica  agua  para  que  se  humedezca  ligeramente  el  producto,  la humedad requerida para la arcilla seca en este proceso es de 7.5 a 8%. 

Tamizado 

La mezcla es pasada a través de un tamiz vibrador, para eliminar impurezas y la  arcilla  que  no  se  ha  pulverizado,  ésta  última  es  regresada  a  los molinos para  su  reducción  de  tamaño.  El  polvo  con  el  agua  cae  al  tamiza  y  se desintegra, de acuerdo a la granulometría requerida. La arcilla seca posee se homogeniza, y dependiendo de los grados de humedad con que salgan estos, se tiene que mezclarlos para obtener la arcilla deseada.

En  el  proceso  de  obtención  de  baldosas  se  requiere  de  arcilla  seca,  a diferencia  que  en  los  artefactos  sanitarios  en  donde  se  requería  la  arcilla líquida. 

Almacenamiento en los Silos 

La arcilla tamizada, ingresa a los silos de almacenamiento durante un tiempo de 24 horas, en donde se homogenizará, para luego ingresar a las prensas. 

Prensado 

La arcilla es trasladada desde los silos a las tolvas mediante fajas, estas tolvas se  llenan  de  arcilla  y  son  descargadas  a  la  prensa  hidraúlica,  en  donde  se compacta  al  producto  y  obtiene  la  forma  final  de  la  baldosa,  con  unas dimensiones  de  30  x  30  cm.  Una  vez  la  arcilla  ha  sido  compactada  se transporta al secador, mediante un sistema que actúa con sensores.

Secado 

La  arcilla  compactada  ingresa  al  secador  durante  10  minutos,  aquí  la temperatura es de 270 a 315 °C. EL porcentaje de agua se reduce  y el cuerpo sale a una  temperatura de 90 a 100°C para ayudar a secar a  los esmaltes al momento de la aplicación y ayudar a reducir la humedad durante su avance.

Esmaltado 

La arcilla que sale del secador es trasladada mediante fajas, primero pasa por una cortina de agua para bajar su temperatura, ésta agua se evapora al hacer contacto con el soporte. 

Luego  el  soporte  pasa  por  el  engobe,  el  cual  impermeabiliza  al  soporte,  y además sirver como base entre el soporte y los esmaltes. 

Luego  los  soportes  son  decorados  en  los  rotopolos,  tecnología  italiana,  los cuales  inyectan el  colorante a una cierta distancia,  luego  se adiciona varios procesos  de  decoración.  La  aplicación  de  los  esmaltes  luego  hará  que  la baldosa después de la cocción sea brillante y el colorante tranparente. 

Los productos luego son cargados por la maquineta y son trasladados hacia la maquina de descarga para que entren en el horno.

Cocción 

El  producto  es  calentado  de  800°c  a  1100°c  produciéndose  el  cocido  y vitrificado,  luego  el  producto  es  enfriado  lentamente  conforme  sale  del horno. En este proceso el producto se demora en pasar por el horno de 25 a 30 minutos. 

Control de calidad, empaquetado y Embalaje 

Las baldosas que salen del horno pasan por un control de calidad, el cual se basa  en  verificar  si  el  producto  cumple  las  características  geométricas  y  si tiene la decoración necesaria. De acuerdo a esto las máquinas las clasifica en las 2 calidades de revestimientos: comercial y extra.

Luego los revestimientos se acumulan por cada tipo y se apilan para pasar a una  máquina  empaquetadora,  una  vez  empaquetados  pasan  por  una máquina que apila a las cajas de cerámicos de cuerdo a  las especificaciones presentes en su código de barras. 

Las cajas clasificadas son apiladas y luego pasan por la máquina embaladora, la cual embala el producto por termofijación. Las cajas de revestimientos son llevadas al almacén.

6.  PRODUCTOS 

Trebol 

Celima

7.  CONCLUSIONES 

•  La  producción  de  los  aparatos  sanitarios  es  totalmente  artesanal,  el  único producto automatizado es el horno. 

•  Antes  de  entrar  a  la  cámara  de  secado,  los  productos  se  pueden  recuperar, pero  luego  de  este  proceso,  si  se  encuentra  alguna  falla,  los  productos  son desechados y rotos para que no se puedan usar. 

•  El  personal  en  Trebol  es mucho mayor  en  comparación  en  comparación  con Celima, donde la cantidad de personas es mínima. 

•  EL  proceso  de  Celima  es  totalmente  automatizado,  y  cada  máquina  tiene sensores, si una máquina falla, se activa l alarma y el personal asignado arreglas las fallas existentes. 

•  Los  esmaltes  y  el  agua  son  recuperados  durante  el  proceso,  para  ser reprocesados y reformulados.

•  En el proceso de obtención de baldosas se requiere de arcilla seca, a diferencia que en los artefactos sanitarios en donde se requería la arcilla líquida. 

•  Los  productos  fabricados  por  Celima  y  Trebol  cumplen  con  todas  las especificaciones requeridas por la ley, así como también por las normas ISO. 

8.  BIBLIOGRAFIA 

www.celima‐trebol.com 

www.roca.es 

www.sanlorenzo.com 

http://www.todagres.es/proceso‐fabricacion‐porcelanico‐tecnico.php 

http://takceram.20un.com/ 

http://www.youtube.com/watch?v=pZa3sZoeWO4&feature=related 

http://www.youtube.com/watch?v=48NVYexAL3M