Retrofitting equipment for efficient use of variable feedstock in metal making processes
Horizon 2020
Financiado por
869882
grant agreement number
Los metales pueden reciclarse una y otra vez sin perder sus propiedades, lo que no solo es una buena noticia para la economía circular, sino que además constituye un gran negocio. El sector mundial del reciclaje de metales, cuyo valor estimado es de 250 000 millones EUR, está creciendo a un ritmo sin precedentes y las oportunidades son ilimitadas.
A fin de satisfacer esta incesante demanda, las fábricas de producción de metales europeas tienen que acometer una retro-adaptación con sensores apropiados para el análisis de chatarra y el funcionamiento de los hornos.
El proyecto financiado con fondos europeos REVaMP ha desarrollado, adaptado y puesto en práctica nuevas tecnologías de retro-adaptación para abordar la creciente variabilidad de la materia prima. Los hallazgos del proyecto han contribuido a mejorar la selección de materias primas en términos de eficacia energética y material.
Nuevas tecnologías para optimizar la recuperación de metales.
El proyecto europeo REVaMP ha tenido como objetivo demostrar soluciones tecnológicas para actualizar equipos de la industria de producción de acero y de recuperación de aluminio y plomo con el fin de mejorar la adaptación de los hornos a cargas metálicas y combustibles alternativos de composición variable, contribuyendo a la eficiencia energética y de recursos en la industria metalúrgica.
En el seno del proyecto AZTERLAN se ha centrado en dos líneas de desarrollo:
- Desarrollo de un caso de uso para la mejora de la eficiencia energética, de la mano de las empresas REFIAL y GHI Hornos Industriales.
- Desarrollo de Software as a Service que integra modelos predictivos de control y herramientas de decisión para monitorización, control y gestión optimizada de los procesos del acero, aluminio y plomo en las plantas industriales de SIDENOR, GRUPAL ART, REFIAL y EXIDE.
En el proyecto REVaMP se han dado pasos importantes para lograr un progreso significativo más allá del estado del arte de la industria metalúrgica; especialmente, en lo que respecta a la exitosa aplicación industrial de novedosos sensores (dos tipos de activación de neutrones y un sensor LIBS inteligente) para el análisis en línea de la composición de la chatarra metálica. Estos sensores proporcionan la base para un análisis más completo y fiable de las propiedades de la chatarra, para aumentar el valor de uso también de las calidades de chatarra de baja calidad y, por tanto, para mejorar la circularidad de los procesos de fabricación de metales.
El equipo también ha demostrado que el sistema de evaluación de la calidad del aluminio Alu-Q® original desarrollado en el seno del proyecto permite una evaluación casi en tiempo real de los parámetros clave de calidad de las fundiciones de aluminio y, por lo tanto, permite a las fundiciones reducir la fabricación de piezas defectuosas.
El testeo industrial de herramientas de apoyo a la decisión y control de procesos basadas en modelos para los procesos de fusión de acero, aluminio y plomo ha constituido otro importante paso hacia la digitalización de estos procesos, permitiendo un uso más eficiente de la energía y los recursos, lo que conduce a importantes ahorros.
A pesar de los prometedores resultados a escala de laboratorio, el prototipo del innovador precalentador de chatarra de aluminio construido para funcionar con un combustible derivado de residuos de trituradoras de automóviles no pudo funcionar con éxito mientras duró el proyecto. Sin embargo, las pruebas realizadas han servido para identificar soluciones de rediseño y adaptaciones operativas para superar los problemas encontrados.
En total, se desarrollaron, aplicaron, probaron y validaron nueve resultados innovadores y explotables a lo largo del proyecto. La siguiente tabla ofrece una descripción general de estos resultados explotables con los nombres de los creadores y el estado de explotación.
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Optimizador de mezcla de chatarra para siderurgia eléctrica
(BFI, Sidenor) -
Monitoreo y control dinámico del proceso de Horno de Arco Eléctrico
(BFI, Sidenor) -
Herramienta de visualización inteligente para la fusión de plomo
(Cartif, Exide) -
Optimización de la carga en el proceso de refinación de plomo
(Cartif, Exide) -
Sistema de apoyo a la decisión para el seguimiento y optimización del refino de aluminio
(Eurecat, Grupal Art) -
Sensor de neutrones para el análisis elemental en línea de pequeñas piezas de chatarra de metal en movimiento
(NCBJ, SYSKON) -
Aplicación del generador de neutrones y la técnica de imágenes de partículas asociada para el análisis elemental de materiales de chatarra de acero
(NCBJ, SYSKON) -
Sensor espectroscópico basado en láser para análisis de chatarra a granel
(Fraunhofer ILT, LSA) -
Equipo Alu-Q® para la evaluación de la calidad del aluminio líquido
(AZTERLAN)
Los impactos ambientales y socioeconómicos más notables de los resultados de modernización logrados en el proyecto en las industrias metalúrgicas participantes han sido:
- La eficiencia energética de los procesos industriales involucrados aumentó en promedio un 8,5% gracias al conjunto de soluciones actualizadas.
- La eficiencia de los recursos mejoró hasta un 10%. Las mejoras en la eficiencia de los recursos variaron mucho según los casos de uso: los valores alcanzados estuvieron en el rango inferior del 1 % para los procesos de fabricación de acero, pero alcanzaron más del 10% para el reciclaje de virutas de aluminio y el 5% para el reciclaje de plomo.
- Las emisiones de CO2 se redujeron en un 5,9% en la fabricación de acero eléctrico, en un 2% en el refinado de aluminio y en un 8,7% en el reciclaje de plomo.
- La reducción de los gastos operativos y el aumento de la productividad están estrechamente relacionados con el mayor uso de chatarra de baja calidad y la reducción de la producción fuera de especificación gracias a un mejor control de las propiedades del material de carga. Los valores de ahorro alcanzados oscilan entre 2,43 €/t para la producción de acero con oxígeno, 6,57 €/t para la producción de plomo y 16,76 €/t para la producción de acero eléctrica. En el caso del refinado de aluminio, los ahorros en gastos operativo rondan el 2%.
- Para todos los casos de uso, el período de recuperación de la inversión de las soluciones de modernización es muy inferior a cinco años.
- La evaluación de la transferibilidad intersectorial de las soluciones de modernización probadas en REVaMP indicó que muchas de ellas pueden transferirse a otras ramas de la industria de procesos con sólo pequeñas adaptaciones.
Noticias
Otras actividades
Comparative Study of the Metallurgical Quality of Primary and Secondary AlSi10MnMg Aluminium Alloys
Optimización del la composición química y el tratamiento de aleaciones 5XXX and 6XXX para la tecnología de HidroSolidificación
Alu-Q® – Evaluación de la calidad del aluminio líquido
Combustion of a Solid Recovered Fuel (SRF) Produced from the Polymeric Fraction of Automotive Shredder Residue (ASR)
REVaMP project is funded by the Horizon 2020 research and innovation programme of the European Union (Grant agreement number 869882).