Minimización y Valorización de Residuos(Matas de Zn) de Galvanizado en Caliente Línea Continua

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Aarón Herrero Navarrete
hace 6 años
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UANL FIME UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

Línea Continua Presenta: Carolina Salinas Sánchez

1 UANL FIME UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN PROGRAMA DE POSGRADO EN INGENIERIA DE SISTEMAS (PISIS) Minimización y Valorización de Residuos(Matas de Zn) de Galvanizado en Caliente Línea Continua Presenta: Carolina Salinas Sánchez Dr. César Emilio Villarreal Rodríguez Monterrey Nuevo León, México 15 Agosto 2008

2 MAPA DE IDEAS Introducción Objetivos de la Investigación Resumen de Resultados Trabajo a Futuro Referencias Bibliográficas

3 INTRODUCCIÓN El presente estudio se divide en tres partes: Se presentan las bases de galvanizado en caliente de piezas, así como sus posibilidades de minimización y valorización, estas valoraciones aplican en cualquier técnica de inmersión en caliente ya se continua o discontinua Se incluye una descripción de la planta, así como el balance de materia prima y auxiliares utilizadas, así como de los residuos y los subproductos generados Análisis de medida de minimización ya aplicadas

4 BASES DEL GALVANIZADO EN Galvanizado: CALIENTE Son recubrimientos con otros materiales (Zn,Sn,Cr o películas orgánicas) a productos de acero por el proceso de inmersión en un baño de metal fundido, para incrementar su resistencia a la corrosión Corrosión: Término que aplica a la acción gradual de agentes naturales, como el aire o el agua salada sobre los metales.

5 MINIMIZACIÓN Y VALORIZACIÓN Minimizar la generación de las matas y cenizas del Zn, es objetivo fundamental de toda empresa, debido al elevado costo de las matas de Zn Reducir los polvos obtenidos dentro del galvanizado en caliente para reducir las emisiones contaminantes al medio ambiente La valorización se hace de forma interna y externa convenientemente en el proceso deberá ser viable y confiablemente rentable

6 SECUENCIA OPERATIVA DEL GALVANIZADO * Piezas Galvanizadas Dispositivos de Suspensión

7 LÍNEA CONTINUA DE GALVANIZADO EN CALIENTE

8 ESQUEMA DE LA PLANTA A- instalación de regeneración de matas B-instalación de intercambiadores C-instalación de filtrado A B C Sentido de desplazamiento del material Recepción del material Material de galvanizado Oficinas

9 ESQUEMA DE LA PLANTA A-B-C, Son los cambios técnicos que se harán dentro de la planta para llevar a cabo la valorización y la minimización 1-12, Son grúas de Carga y Descarga 2, Baño de Desengrase alcalino 3-8, Baños de Decapado acido 9, Baño de Mordentado 10, Baño de Decapado 11, Baño de Enfriamiento

10 BALANCE DE MATERIAS PRIMAS PARA MINIMIZACIÓN M1 M7 carga M3,M2,A2 desengrane R1,R2 M4,V1,E3 Decapado R3,A1 A3= gases de humo enfriado M3 Enfriamiento V1 M6,M8,V2 Galvanizado R5,R6,V2,A3 M5,M3,V1,V2,A2 Mordentado R4 Emisiones de aire captado Descolgar R8 depuración de emisiones A1,R7 P1= pza. galvanizada

11 BALANCE DE MATERIAS PRIMAS PARA MINIMIZACIÓN A= Emisiones de aire, calor perdido M= Materias primas P= Producto R= Residuos y subproductos V= Residuos y subproductos valorizados internamente * Materias con sustancias peligrosas para el medio ambiente ** Cantidad relativa a las piezas galvanizadas

12 MATERIA PRIMA UTILIZADA Y Grupo de Sustancias Empleadas AUXILIARES Denominación M1* Piezas de acero contaminadas con aceites y grasas del galvanizado M2* Desengrasante alcalino R1*,R2* Grupo de Subproductos PI, R2*,R3*,R4*,R5*,R1*, R2*,R7* M3 Agua R3,R2*, VI*,A1* M4 Acido clorhídrico R3*,A1* M5 Sales R4*,R7*A1*< R6* M6 Zinc P1,R8,R5*R6* V2*=(M5* Y M6*), R7,R3* M7* Alambre de hierro R8 M8 Combustibles (gas) A3*=A2*

13 MATERIA PRIMA UTILIZADA Y AUXILIARES Grupo de Sustancias empleadas Denominación Cantidad Productos y Subproductos Generados M6* Zinc 86,10 kg/t* -Partes de acero galvanizadas -Parte del Zn en el alambre de Fe -Parte de Zn en las matas -Parte de Zn en las cenizas -Salpicaduras de Zn -Parte de Zn en los polvos de filtración -Parte del Zn en el baño de decapado agotado Cantidad 60,04 kg/t** 11,64 kg/t ** 13,00 Kg/t** <0.01 kg/t 1,37 kg/t Grupo de Productos y Subproductos P1 R8 R5* R6* V2 =(M5* Y M6*) R7 R3*

14 TIPOS DE RESIDUOS GENERADOS Grupo de subproductos Denominación Cantidad Composición Grupo de sustancias empleadas R5 Matas de Zn 12,25 kg/t** -Zinc -Hierro R6 Cenizas de Zn R7* Polvo de la depuración del aire de salida 15,12 kg/t** -Zn -Mordiente -Oxido de 0.37 kg/t** -Comp. Zn del Mordiente -Óxidos de Zn M6*,M1 M5*,M6* M1*,M5*

15 ANÁLISIS DE LA MINIMIZACIÓN APLICADA Con este balance se logran medidas en el proceso productivo además de una notable reducción en las emisiones al medio ambiente y en el acabado final del producto Reduce el desecho de la mata que normalmente se hace semanal, por uno mensual

16 ANÁLISIS DE LA MINIMIZACIÓN APLICADA No presenta riesgos técnicos dentro del proceso, con el mayor tiempo de extracción de la mata Evita el arrastre de Zn y se espera una reducción de generación de mata de un 15% Reduce costos millonarios anuales por arrojo de matas tratadas

17 TRABAJO A FUTURO Mejorar el modelo y el balance de materia mucho antes del galvanizado Seguir en la línea de beneficio de Zn por ser la materia prima de mayor valor añadido y en el cual se centra la minimización Agregar al modelo una serie de separadores de mata, valorizando los beneficios que arroja que la mata de Zn valla más libre de contaminantes con una menor entrada de grasas y aceites.

18 REFERENCIAS Fundación ITMA, comportamiento en servicios de Materiales Centro Tecnológico de Acero y Materiales Metálicos Grupo Arcelor, Mittal Steel IHOBE (sociedad publica de gestión ambiental) Metal Handbook 9 edición, volumen 5, ASM metal park Ohio Siunder and WK boyd Zinc, its corrosión resistence Internacional Lead Zinc Research S. J.M West Corrosión y Oxidación Ed. Limusa, México J.L. Vasquez,Fundamentos Matemáticos de la Mecánica de Fluidos, apuntes curso de doctorado UAM (1998) J. L. Richards and H.K. Youn, Theory of distributions, a non thecnical introduction, Cambridge, University Press (1990)

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