Estudio comparativo de emisiones de moldes fabricados con aglomerantes inorgánicos, moldeo en verde y aglomerantes orgánicos
Con el objetivo de comparar las emisiones del sistema aglomerante inorgánico (base sodio- silicato) con los sistemas de moldeo en verde y orgánicos (furánico, fenólico-uretano, fenólico alcalino), se efectuaron ensayos a escala piloto en las instalaciones de AZTERLAN, así como estudios de emisiones en la planta de fabricación de la empresa Metalúrgica Madrileña, S.A.
1) Ensayos en Planta Piloto de Fundición
Para realizar este estudio en la Planta Piloto de Fundición de AZTERLAN se emplearon nueve configuraciones distintas de moldes y machos. La cuantificación de emisiones se realizó mediante ensayos en cámara cerrada (ver imágenes a continuación), diseñada ad hoc para el proyecto GREEN CASTING. Este entorno controlado minimiza la influencia de factores externos, permitiendo realizar comparaciones directas entre los distintos sistemas de moldeo y evaluar de forma más precisa el impacto ambiental de cada sistema. Asimismo, el uso de la cámara cerrada garantiza un alto grado de reproducibilidad y control experimental, mejorando la fiabilidad de los datos obtenidos.
Se coló acero líquido en los moldes con macho y se midieron las siguientes emisiones: BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos); HAP (hidrocarburos aromáticos policíclicos); Fenol; Formaldehído; Partículas y sílice cristalina; y Gases (CO, SO2, NOx).
Los resultados obtenidos demuestran las ventajas ambientales significativas de los aglomerantes inorgánicos en aplicaciones de fundición, logrando reducciones sustanciales en diversos contaminantes atmosféricos. Estos resultados se resumen a continuación:
- Los sistemas inorgánicos redujeron las emisiones de BTEX en un 65-71% en comparación con la arena verde, y superaron el 90% de reducción frente a los aglomerantes orgánicos.
- El benceno constituyó el componente predominante de BTEX (>60%) en la mayoría de los sistemas.
- Los aglomerantes inorgánicos exhibieron una disminución superior al 98% en la emisión de material particulado en comparación con los sistemas orgánicos furánico y fenólico uretano.
- Los sistemas orgánicos generaron mayores emisiones de NOx y SO2, mientras que los de arena verde y furánicos presentaron las mayores emisiones de CO.
- En cuanto a HAP, los aglomerantes inorgánicos lograron reducciones superiores al 94% frente a los orgánicos y más del 90% en comparación con la arena verde.
Autores/as:
David Valle (Metalúrgica Madrileña, S.A.), Erika Garitaonandia (AZTERLAN), Andoni Ibarra (AZTERLAN), Javier Abello (Metalúrgica Madrileña, S.A.), Ramón Domínguez (Metalúrgica Madrileña, S.A.)
Keywords:
fundición de hierro, aglomerantes, inorgánicos, orgánicos, moldeo en verde.
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2) Estudios de emisiones en planta de fabricación industrial
Para contrastar los resultados obtenidos en los estudios en planta piloto, se realizaron mediciones en las instalaciones de Metalúrgica Madrileña S.A., donde se fabricaron diversas piezas con moldes realizados mediante proceso inorgánico, que se fundieron con acero líquido, realizándose mediciones de emisiones obteniéndose los siguientes resultados:
Se hicieron mediciones de otros parámetros medioambientales, dando en todos los casos por debajo de los límites legales establecidos para España, poniéndose de manifiesto que los valores obtenidos mediante el empleo de aglomerantes inorgánicos son muy inferiores a los límites establecidos por la legislación estatal.
Financiación: Este proyecto y las investigaciones asociadas están financiada por el proyecto GREEN CASTING LIFE cofinanciado por el programa LIFE de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención LIFE21-ENV-FI-10107443.