RESAND
MATERIALES DE MOLDEO ALTERNATIVOS A LA ARENA DE SÍLICE DE FUNDICIÓN
La arena de sílice es la de mayor implantación en el moldeo de piezas de fundición debido a sus interesantes características, como el elevado poder de compactación y la gran disponibilidad de tamaños y/o distribuciones. No obstante, el polvo de sílice cristalina en la fracción respirable supone determinadas problemáticas a combatir en el proceso de fundición: el riesgo al desarrollo de una enfermedad profesional conocida como “silicosis” causada por exposición al polvo de arena en las operaciones de confección de moldes y machos, y desmoldeo; la reciente catalogación de agente cancerígeno (Real Decreto 1154/2000) con un valor límite de exposición profesional vinculante de 0,05 mg/m3; o la prohibición inminente del vertido para las arenas de fundición (de acuerdo al Plan de Residuos de Euskadi 2030). Por último, el coste de la compra de la arena de sílice para fundición se ha elevado en torno a 40 € por tonelada, lo que supone un gasto relevante en muchas fundiciones.
EUSKATFUND es una empresa auxiliar y suministradora de productos para la fundición, y ha liderado RESAND, en la que ha participado como socia la fundición FUCHOSA y en la que ha colaborado el Centro Tecnológico AZTERLAN.
FACTOR MOTIVANTE
OBJETIVOS
- Desarrollar una arena de moldeo alternativa a la de sílice para la confección de moldes y machos de fundición a partir de la valorización de las escorias negras de acería, que reúna las propiedades técnicas exigidas a los moldes, genere un menor impacto ambiental y sobre la salud de los trabajadores.
- Impulsar la simbiosis industrial entre las industrias de acería y de fundición, mediante nuevas oportunidades de uso del residuo más relevante de Euskadi: las escorias de acería.
- Describir por parte de la arena siderúrgica una buena moldeabilidad, compactación, refractariedad y capacidad de enfriamiento y desarenado tras el enfriamiento de la pieza.
- Conseguir la reciclabilidad y reutilización de la arena siderúrgica en varios ciclos de producción, para minimizar las cantidades de arenas residuales que se generan en los procesos de moldeo y contribuir a los objetivos del Plan de Prevención de Residuos 2030.
RESULTADOS
- Desarrollo del proceso de transformación de las escorias en arenas de moldeo de un tamaño y distribución de grano en el rango de las arenas de sílice empleadas en aplicaciones de moldeo. El proceso combina sistemas mecánicos de molienda, clasificación y lavado.
- Minimización de emisiones de sílice cristalina: la arena siderúrgica no las genera.
- Las características diferenciadoras con respecto a la arena de sílice son: pH básico, mayor densidad, morfología angular de grano.
- Mejora relevante de las resistencias a compresión y a fisuración de las mezclas siderúrgicas. Las demás propiedades mecánicas también mejoran.
- Demanda adicional de agua en las mezclas de moldeo del 20%.
- Reducción del impacto ambiental en todas las categorías, con especial reducción en cambio climático (ahorro de 30% de emisiones de CO2), uso de recursos fósiles (reducción del 32% en consumo energético) y uso de recursos minerales (reducción de un 36%).
CONCLUSIONES
- Las escorias de horno de arco eléctrico han demostrado ser un material potencial y e inocuo desde el punto de vista de la generación de sílice cristalina, representando un material de interés para sustituir a la arena de sílice empleada en procesos de moldeo en fundición, concretamente en procesos de moldeo en verde.
- La valorización de escoria negra es una importante mejora económica y ambiental, pero es necesario optimizar la formulación de la arena para reducir el consumo de materias primas.
- Aún debe estudiarse con mayor profundidad el impacto que este material pueda generar en la calidad de las piezas, equipamiento y medios de producción, posibilidades de reciclaje y reutilización. Debe abordarse en un próximo proyecto demostrativo a nivel industrial.
- Los resultados de RESAND se presentaron en la 74º edición del Congreso Mundial de Fundición celebrado en Corea en octubre de 2022.
AMBIENTAL
TÉCNICA
ECONÓMICA
COMERCIAL
EN MERCADO
COLABORAN
