Fundición sostenible a escala industrial utilizando materiales de moldeo diseñados: Estrategias sostenibles para reducir las emisiones de gases del proceso
El artículo presenta dos innovadores sistemas aglutinantes inorgánicos basados en silicato de sodio o geopolímeros para moldes y machos, así como diversas combinaciones de mezclas de arena en el sistema molde/macho. La investigación realizada proporciona datos únicos sobre las emisiones de gases y partículas en suspensión en la producción de piezas fundidas a escala industrial en la fundición de hierro Odlewnie Polskie S.A. (OPSA) en Polonia. Se llevaron a cabo una serie de mediciones de prueba para medir las emisiones de proceso de gases como BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos), HAP (hidrocarburos aromáticos policíclicos), fenol, formaldehído, CO, CO₂, SO₂, NOx, TVOC (compuestos orgánicos volátiles totales), partículas en suspensión y sílice cristalina generadas durante la producción de piezas fundidas de 100 a 500 kg de aleaciones de hierro fundido. Como resultado de las pruebas, se realizaron siete series de mediciones industriales en varios tipos de mezcla de arena para su uso en sistemas de molde/núcleo, tres para sistemas que utilizan una mezcla de arena homogénea y cuatro para sistemas de molde/núcleo heterogéneos. Estas cumplen con los requisitos de bajas emisiones de gases nocivos en la producción en serie de piezas fundidas de hierro. El uso de la tecnología de arena de moldeo homogénea para la producción de fundición redujo significativamente la emisión de sustancias peligrosas (BTEX reducido en más del 90%, HAP en más del 80% y sílice cristalina en más del 50%) de los moldes de fundición al cambiar la tecnología de arena de moldeo del aglutinante orgánico código PS a aglutinantes inorgánicos códigos CK y G. Los hallazgos clave de los ensayos a escala industrial indican que los aglutinantes inorgánicos descritos fomentan la expansión de esta tecnología.
Financiación: Esta investigación se encuentra financiada en el marco del proyecto GREEN CASTING LIFE, cofinanciado por el programa LIFE de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención LIFE21-ENV-FI-101074439.
El proyecto GREEN CASTING LIFE (LIFE21-ENV-FI-101074439) está cofinanciado por el Fondo Nacional para la Protección del Medio Ambiente y la Gestión del Agua (NFOŚiGW) en virtud del acuerdo de subvención 276/2023/Wn-06/OZ-PO-LF/D.
Autores/as:
Angelika Kmita (AGH University), Rafał Dańko (AGH University), Mariusz Holtzer (AGH University), Józef Dańko (AGH University), Maciej Królikowski (Odlewnie Polskie SA), Erika Garitaonandia (AZTERLAN), Andoni Ibarra (AZTERLAN).
Keywords:
Aglomerantes inorgánicos, Materiales sostenibles, Aglutinantes innovadores, Fundición sostenible, fabricación industrial, emisiones de gases nocivos, descarbonización.