UNIVERSIDAD CENTRAL DEL

ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

ANALISIS QUIMICO

SECTOR INDUSTRIAL CEDAL S.A.

ESTEBAN ESCOBAR
KAREN LARREA
CRISTIAN OVIEDO
MARIO RODRIGUEZ
ANITA SUNTAXI

P1

2018-2019
1. INTRODUCCION

1.1. Antecedentes

En 1974 se constituyó la Corporación

Ecuatoriana de Aluminio S.A. CEDAL,
con el propósito de fabricar y
comercializar extrusiones de aluminio
para el mercado nacional e internacional.
Inicia sus actividades productivas en el
año 1976, enfocados al mercado interno
con extrusiones de aluminio para uso
arquitectónico.

En el año 2012 se decide la expansión de nuestra matriz productiva y se da inicio a la

planificación, organización y ejecución de inversión en una nueva fábrica extrusora de
aluminio llamado Cedal Durán.

Se encuentra ubicada en la Av. De La Unidad Nacional Ángel Subia. Latacunga –

Cotopaxi. Empresa referente en la fabricación y comercialización de extrusiones de
aluminio, productos y servicios complementarios, con sólida presencia internacional,
reconocida por la excelencia de sus colaboradores y calidad en su producto y servicio.

Lema: “La calidad no está en las cosas que hace la gente, sino en la gente que hace
las cosas.”

1.2. Aplicación en la industria del AQ

La aplicación del análisis químico en Corporación Ecuatoriana de Aluminio S.A.

CEDAL se realiza en dos momentos: el primero cuando se recibe la chatarra externa y el
segundo cuando en el proceso de Fundición de la chatarra del reproceso que genera la
planta, se toman muestras al momento de colar. De esta manera se obtiene la materia
prima para la producción de perfilería de aluminio, garantizando la calidad y la
composición química de las aleaciones de aluminio AA6063, AA6061 y AA6005
empleadas en este proceso .

1.3. Otros

La Materia prima con la que trabaja esta industria es el Aluminio (Al), es un material
abundante pero no se lo encuentra en la naturaleza en estado puro, sino que posee otros
elementos dentro de un mineral llamado Bauxita. Para extraer el aluminio de este mineral
se desarrolla un proceso electrolítico. (CEDAL, 2008)

 Este material se funde a una temperatura de 660 °C

 Peso específico: 2.71 kg/dm3
 Tiene un color gris plateado siendo buen conductor de electricidad y de calor
 No se corroe y es fácil de trabajar

2. OBJETIVOS

2.1. Identificar el proceso de Análisis Químico dentro de la producción de perfiles de

aluminio en Corporación Ecuatoriana de Aluminio S.A., CEDAL.

2.2. Analizar las condiciones a las cuales opera la industria y los principales parámetros
de análisis que influye en la fabricación de los perfiles de aluminio de la empresa CEDAL

3. FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1 Importancia y aplicación de Análisis químico en el proceso productivo de la

industria en estudio.

La importancia es que las técnicas de análisis de metales empleadas, permiten

analizar todo tipo de muestras, independientemente del estado en que se encuentren, ya
sea una pieza, un recubrimiento, polvo, alambre o líquido. Sus aplicaciones son:

3.1.1. La fundición de aluminio

Se trata de un proceso en que se llena un molde con la cantidad de metal fundido requerido
según la pieza a fundir con la finalidad de extraer, una vez el líquido haya solidificado,
una pieza con la medida y forma del molde utilizado. (Recam Láser, 2018)
3.1.2. La extrusión de aluminio

Es un proceso en el que el metal es tratado térmicamente y empujado a través de una

matriz para crear un perfil con el formato y los parámetros de diseño deseados por el
fabricante. (Industrial Sourcing Gestión de Compras, 2011)

3.1.3. El anodizado de aluminio

Es un proceso electroquímico que consiste en la formación de una capa de óxido de

aluminio de forma controlada sobre la superficie, mediante este proceso se consigue
obtener una gran protección contra la corrosión, una alta resistencia a la abrasión
superficial e impartir varias tonalidades cromáticas. (AV Alumitran, 2017)

3.2 Tema: Parámetros de análisis.

CEDAL utiliza la aleación 6063 para perfileria arquitectónica y 6005 para perfilería
estructural, cumple con las composiciones químicas conforme a la norma NTE INEN
2250:2000. Normas en las que se basan la empresa:

Tabla 1. Normas de la corporación ecuatoriana de Aluminio S.A. CEDAL

Proceso Norma
La producción y certificación I SO9001:2000
Sistema de Gestión de Calidad ISO 9001:2008
Gestión Medio Ambiental ISO 14001:2004
Gestión de Seguridad y Salud.: OHSAS 18001:2007
Calidad INEN: INEN RTE-251
Aleación y Espesor NTE INEN 2250:2000
Temple NTE INEN 2250:2000
Fuente: CEDAL. (2008). Catalogo de perfiles
3.2.1. Extracción de bauxita

Para convertir a bauxita en aluminio, se tiene que someter a la roca a un proceso de

refinación que comienza por la trituración o molinera. Se refina y reduce mediante
lavados hasta lograr polvo de alúmina. La alúmina es el óxido de aluminio (Al 2O3) mismo
que es vital para la producción de aluminio. (Toaza, 2014)

3.2.2. Producción de alúmina.

El óxido de aluminio es separado de las otras sustancias de la bauxita mediante una

solución de soda cáustica. La sosa disuelve los minerales de aluminio, pero no los otros
componentes de la bauxita, que permanecen sólidos. La mezcla obtenida es filtrada para
remover todas las partículas insolubles. Después de esto, el hidróxido de aluminio es
precipitado de la solución de soda, lavado y secado, mientras que la solución de soda es
reciclada. Después de la calcinación, el producto final, óxido de aluminio, es un fino
polvo blanco. (Soria, 2013)

3.3.3. Electrólisis de aluminio

La alúmina obtenida se utiliza principalmente para producir aluminio mediante

electrólisis procesada en tinas electrolíticas llamadas celdas reductoras. El ánodo es un
electrodo de carbón y el cátodo es la misma tina. En estas tinas se obtiene el aluminio
metálico. El aluminio obtenido de las celdas reductoras es moldeado y procesado en
hornos de concentración para la obtención de aluminio de alta pureza y calidad. (Soria,
2013)

Tabla 2. Dureza y resistencia

Fuente: CEDAL. (2008). Catalogo de perfiles

4. INDUSTRIA

4.1 Diagrama de proceso productivo (VER ANEXO #8)

4.2 Diagrama con la identificación de la aplicación de AQ en el proceso de
producción de la empresa. (VER ANEXO #9).

4.3 Identificación de la aplicación de AQ.

En la producción de perfiles de aluminio aleación 6063, se identificó la aplicación del

análisis químico mediante un método cuantitativo de los metales por medio de
un espectrómetro, donde es posible determinar el porcentaje de elementos que garantizan
la aleación de fundición, el equipo realiza un análisis del porcentaje leído y lo compara
con el porcentaje alto y el porcentaje bajo de la aleación teórica, si el valor del elemento
leído se encuentra dentro de esos valores máximo y mínimo, significa que la aleación es
correcta.

ANEXO # 1

Fundición

Fuente: CEDAL. (2008). Catalogo de perfiles

4.5 Equipos y reactivos utilizados

EQUIPOS REACTIVOS
Horno de fundición Fundente
Equipo de colado Magnesio
Sierra de lingotes Silicio
Horno de homogenizado Refinador Tilite
Prensa de extrusión Refinador Tibor
Sierra Oliver Desgasificante
Horno de envejecimiento Ácido nítrico
Horno de lingotes Ácido tioglicolico
Horno de matrices Aluminon
5. APLICACIÓN DE ANÁLISIS QUÍMICO

5.1. Parámetros de análisis

Para la fabricación de perfiles de aluminio CEDAL importa lingotes de aleación de

aluminio 6063, 6061, 6005 para aplicaciones arquitectónicas y estructurales. La materia
prima ingresa al proceso de extrusión. Los lingotes de aluminio se calientan a 480 y 550°C
y por la comprensión son forzados a pasar a través de la apertura de una matriz. Ésta dará
la forma al perfil de aluminio. La perfilería de aluminio de CEDAL cumple con los
siguientes requisitos dimensionales con una tolerancia dimensional de +/-10% (NTE
INEN 2250:2000)

Tabla 3. Composición química de las aleaciones utilizadas

Fuente: CEDAL. (2008). Catalogo de perfiles.

5.1.1. Uso Estructural

El espesor mínimo para perfiles sólidos 1.3mm.

El espesor mínimo para perfiles tubulares 1.4mm.

5.2.1. Uso Arquitectónico

El espesor mínimo para perfiles sólidos 1.0mm.

El espesor mínimo para perfiles tubulares 1.1mm

6. DISCUSION

Basados en las observaciones obtenidas en la visita a la industria CEDAL se considera

que el método cualitativo es el correcto debido a que se logró observar cómo se aplica el
análisis químico para la fabricación de perfiles de aluminio.

En la visita a la industria se logró observar como mediante el análisis químico se puede

determinar la dureza u otras propiedades de la materia prima que se utiliza en la
producción de perfiles de aluminio, en esta visita se logró apreciar la presencia de un
error sistemático debido a que la materia prima (aluminio) a utilizar no se encuentra en
la naturaleza en estado puro sino que este se encuentra dentro de un mineral llamado
Bauxita por lo que se debe desarrollar un proceso electrolítico para obtener el aluminio
puro, así que antes de iniciar el proceso de fabricación de perfiles de aluminio es
necesario hacer un control de calidad de la materia prima que va ingresar al proceso para
así evitar que los productos obtenidos tengan en su estructura impurezas.

Se recomienda que con los desechos producidos por la fabricación de perfiles de aluminio
sean utilizados de una manera que no afecte al medio ambiente optimizando el proceso
de fundición.

7. CONCLUSIONES

7.1. Mediante la observación podemos concluir que la empresa elegida para el análisis
cumple con todo los requisitos que exigen para formar parte del mercado industrial y
poseer una alta calidad en el producto distribuido.

7.2. Se puede concluir que el tratamiento de los desechos tanto sólidos como líquidos
cuenta con la presencia de una línea base de los procesos existentes, tipos de
contaminación, calidad y tratabilidad de los residuos,

7.3. Se puede concluir que para mejorar los residuos se realiza un ajuste a los procesos de
las planta de tratamiento, el cual produce un efluente cuyas características físicas y
químicas se encuentren dentro de parámetros químicos exigidos por la ley.

7.4. Se ha logrado optimizar los métodos de trabajo en el proceso de fundición,

seleccionando y examinando cada método de forma individual para obtener un máximo
rendimiento de materias primas.

8. RECOMENDACIONES

8.1. Se recomienda que para la separación de la chatarra esta sea bien identificada y con
una limpieza absoluta, para así obtener una disminución en la contaminación de la colada
y el producto final sea de mejor calidad.

8.2. También se recomienda que en la zona que se almacena la chatarra esta sea cubierta
para así evitar una explosión en el proceso de fundición, ya que el contacto de agua con
la chatarra provocaría incidentes en la colada.
8.3. Se recomienda que a la salida de perfiles de la prensa extrusora se utilice equipos
apropiados para la conducción de los estos, evitando así riesgos de quemadura de los
operadores.

9. BIBLIOGRAFÍA

9.1. AV Alumitran. (2017). El Anodizado de Aluminio. Madrid-España: AV Alumitran

S.L.

9.2. Industrial Sourcing Gestión de Compras. (2011). Fabricación de perfiles de

aluminio. Madrid-España: Soluciones Globales S.L.

9.3. Recam Láser. (2018). Fundición de aluminio. Madrid-España: Group Recam.

9.4. Soria, L. A. (2013). Plan de producción basado en un análisis situacional de la

industria de aluminio. Quito-Ecuador: Facultad de ciencias administrativas y contables.

9.5. Toaza, B. (2014). Análisis del proceso de producción de aluminio. Guayaquil-

Ecuador: Facultad de ciencias económicas y administrativas.

9.6. CEDAL. (2008). Catalogo de perfiles. CEDAL Catalogo de perfiles, 5-10. Obtenido
de Catalogo de perfiles.

9.7. INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN. (2010). NORMA

TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 250:2000. Obtenido de ALUMINIO.
PERFILES, BARRAS, VARILLAS Y TUBOS EXTRUIDOS. REQUISITOS E
INSPECCIÓN. : http://www.prosigma.com.ec/pdf/gsso/INEN2266Transporte-
Almacenamiento-y-Manejo-de-Productos-Quimicos.pdf

10. ANEXOS

10.1 Respaldo de la visita (VER ANEXO # 2, 3, 4 y 5)

10.2 Respaldo de información (VER ANEXO #6)

10.3 Normas (VER ANEXO #7)

 ANEXO # 2
Figura 10.1-1
Respaldo de la visita

Fuente: Corporación Ecuatoriana de Aluminio S.A. CEDAL

Nombre Fecha Universidad Central del Ecuador

Dibuja: Grupo 14/12/18 Facultad de Ingeniería Química
Análisis Químico
Revisa: Sandra Gavilánez 14/01/19

Lámina:
Escala: TEMA: Industria Cedal

1:100 1
 ANEXO # 3
Figura 10.1-2
Respaldo de la visita

Fuente: Corporación Ecuatoriana de Aluminio S.A. CEDAL

Nombre Fecha Universidad Central del Ecuador

Dibuja: Grupo 14/12/18 Facultad de Ingeniería Química
Análisis Químico
Revisa: Sandra Gavilánez 14/01/18

Escala: Lámina:
TEMA: Industria Cedal

1:100 2
 Anexo # 4
Figura 10.1-3
Perfiles de Aluminio

Fuente: Corporación Ecuatoriana de Aluminio S.A. CEDAL

Nombre Fecha Universidad Central del Ecuador

Dibuja: Grupo 14/12/18 Facultad de Ingeniería Química
Análisis Químico
Revisa: Sandra Gavilánez 14/01/19

Escala: Lámina:
TEMA: Industria Cedal

1:100 3
 Anexo # 5
Figura 10.1-4
Anodizado

Fuente: Corporación Ecuatoriana de Aluminio S.A. CEDAL

Nombre Fecha Universidad Central del Ecuador

Dibuja: Cristian Oviedo 14/12/18 Facultad de Ingeniería Química
Análisis Químico
Revisa: Sandra Gavilánez 14/01/19

Escala: Lámina:
TEMA: Industria Cedal
1:100 4
 Anexo # 6
Figura 10.1-4
Composiciones químicas de aleaciones 6061

Fuente: www.alacermas.com

Nombre Fecha Universidad Central del Ecuador

Dibuja: Grupo 14/12/18 Facultad de Ingeniería Química
Análisis Químico
Revisa: Sandra Gavilánez 14/01/19

Escala: Lámina:
TEMA: Industria Cedal
1:100 5
 Anexo # 7
Figura 10.1-4
Normas INEN 1001

Nombre Fecha Universidad Central del Ecuador

Dibuja: Grupo 14/12/18 Facultad de Ingeniería Química
Análisis Químico
Revisa: Sandra Gavilánez 14/01/19

Escala: Lámina:
TEMA: Industria Cedal
1:100 6
 Fundente 500 g
Magnesio 200 g
Silicio 150 g Anexo # 8
Chatarra 430 kg Refinador Tilite 100 g
Refinador Tibor 750 g DIAGRAMA DEL PROCESO
Desgasificante 600 g

MEZCLA FUNDICION SOLIDIFICACION Lingotes a la sierra HOMOGENIZACION 1

T= 680 °C V= 6.5 in/min Longitud de corte: 116 in T= 580 °C

t= 45 min t= 25 min t= 5 min t= 600 min

CALENTAMIENTO EXTRUSION
1 Limpieza de Lingotes CALENTAMIENTO Corte de Lingotes BLOQUE DE LA MATRIZ 2
LINGOTES

t= 5 min P= 2700 psi

Longitud de corte: 14 in T= 570 °C t= 3 min
T= 570 °C t= 240 min
t= 30 min

ENFRIAMIENTO ESTIRAMIENTO Corte del perfil ENVEJECIMIENTO PERFILES DE ALUMINIO

2
CON DUREZA

T= ambiente t= 1 min -Longitudes T= 130 °C

t= 10 min comerciales t= 180 min
-Chatarra para
fundición
 Anexo # 9
DIAGRAMA DEL PROCESO DE AQ EN FUNDICION

Fundente
Refinador Tibor Magnesio
Chatarra de Desgasificante Silicio
reproceso

MEZCLA FUNDICION COLADO DE PROBETAS Análisis espectrométrico de la composición química

T= 680 °C t= 5 min Equipo de espectrometría

Chatarra externa
t= 45 min

Tampón carbonato 10 mL
Análisis químico de la composición Agua biodestilada
química

MEZCLA Solución 2 mL Concentración de aluminio en

CALENTAMIENTO ENFRIAMIENTO MEZCLA
la chatarra

HNO3 2 mL Ácido tioglicólico 1% T= 100 °C

Aluminon 15 mL t= 15 min