título: evaluación de un abrasivo obtenido de residuales
TRANSCRIPT
1
Título: Evaluación de un abrasivo obtenido de residuales sólidos
industriales por medio de aluminotermia
Autor: Reinaldo Sorí Echerri
Tutor: MSc. Ing. István Gómez Ríos
Curso: 2018 – 2019
2
Title: Evaluation of an abrasive material obtained from industrial solid
waste by aluminothermic
Author: Reinaldo Sorí Echerri
Tesis Director: MSc. Ing. István Gómez Ríos
Course: 2018 – 2019
3
Este documento es Propiedad patrimonial de la Universidad Central “Marta Abreu”
de Las Villas, y se encuentra depositado en los fondos de la Biblioteca
Universitaria “Chiqui Gómez Lubian” subordinada a la Dirección de Información
Científico Técnica de la mencionada casa de altos estudios.
Se autoriza su utilización bajo la licencia siguiente:
Atribución- No Comercial- Compartir Igual
Para cualquier información contacte con:
Dirección de Información Científico Técnica. Universidad Central “Marta Abreu” de
Las Villas. Carretera a Camajuaní. Km 5½. Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP
54830.
Teléfonos: +53 0142281503-1419
4
Exergo
“No es difícil tener éxito. Lo difícil es merecerlo”
Albert Camus
5
Agradecimientos
A mi madre, por siempre instarme al estudio y a por apoyarme siempre aun
cuando no lo mereciera.
A mi padre, por ser un amigo, una tabla de salvación.
A mis hermanos, porque junto a mi están en el camino correcto.
A mi abuela, siempre preocupada por mí.
A mi tutor Itsvan, una guía en medio de la tormenta.
A los amigos, los nuevos y los de siempre, que no sabíamos si saldríamos de
esta.
A todos los profesores, que en estos cinco años no han hecho más que enseñar.
A mi novia, por ayudar hasta en lo que no sabe.
6
Resumen
En el trabajo se estudia la obtención de un material abrasivo a partir de los
residuales industriales, cascarillas de laminación, virutas de aluminio, residuos de
la combustión del petróleo en las calderas (cenizas de fondo) y grafito mediante un
procesamiento aluminotérmico, valorándose las potencialidades de cada de las
cargas. El estudio se realiza a partir de trabajos anteriores realizados por otros
estudiantes, evaluándose dos cargas diferentes. Para cada una de las mezclas se
evaluará el comportamiento del proceso en cuanto a: rendimiento de metal y
escoria, así como comportamiento de las escorias como abrasivo. El
comportamiento del abrasivo fue evaluado mediante un ensayo de abrasión
húmeda. La factibilidad técnica de procesar mediante aluminotermia estos
residuales industriales permite la recuperación de sus componentes metálicos,
obteniéndose una granalla de posible uso en la industria y una escoria que puede
ser utilizada para la fabricación de materiales abrasivos. El trabajo permite reducir
los niveles de contaminación ambiental.
Abstract
In the work, the study of obtaining an abrasive material from industrial waste,
rolling mills, aluminum shavings, combustion residues of oil in the boilers (bottom
ash) and graphite by means of aluminothermic processing, assessing the
potentialities of each of the charges. The study is based on previous work done by
other students, evaluating two different charges. For each of the mixtures the
behavior of the process will be evaluated in terms of: metal and slag yield, as well
as slag behavior as abrasive. The abrasive behavior was evaluated by a wet
abrasion test. The technical feasibility of processing by aluminothermic these
industrial residuals allows the recovery of its metallic components, obtaining a shot
of possible use in the industry and a slag that can be used for the manufacture of
abrasive materials. The work allows to reduce the levels of environmental pollution.
7
Índice
Introducción ........................................................................................................... 1
Capítulo 1: Fundamentos teóricos ...................................................................... 4
1.1 – Generalidades de los metales ................................................................. 4
1.2 – Granallado y granallas ............................................................................. 5
1.2.1 – Tipos de abrasivos metálicos para granallados .............................. 5
1.2.2 – Granalla de hierro fundido blanco .................................................... 6
1.2.3 – Granallas de hierro fundido maleable .............................................. 7
1.2.4 – Granallas de acero fundidas ............................................................. 7
1.2.5 – Alambres de acero cortado ............................................................... 9
1.2.6 – Elección de las granallas ................................................................... 9
1.2.7 – Métodos de obtención de granallas ................................................. 9
1.3 – Desgaste .................................................................................................. 10
1.3.1 – Ensayos de desgaste erosivo ......................................................... 10
1.3.2 – Influencia de la dureza del abrasivo sobre el desgaste ................ 12
1.3.3 – Influencia del tamaño de la partícula abrasiva sobre el desgaste 14
1.3.4 – Influencia del formato de la partícula abrasiva sobre el desgaste
....................................................................................................................... 15
1.3.5 – Influencia de la velocidad de deslizamiento sobre el desgaste ... 16
1.3.6 – Influencia de la carga sobre el desgaste ........................................ 17
1.3.7 – Ensayos de desgaste abrasivo ....................................................... 17
1.3.8 – Ensayos de desgaste por abrasión ................................................ 17
1.4 – Aluminotermia y termita ......................................................................... 20
1.4.1 – Ventajas del proceso aluminotérmico ............................................ 21
1.4.2 – Otras consideraciones acerca de la aluminotermia y la termita .. 21
1.5 – Principales máquinas utilizadas en el proceso de granallado ........... 22
1.5.1 – Equipo de aire comprimido ............................................................. 22
1.5.2 - Granallado por turbina centrífuga ................................................... 23
Capítulo 2: Materiales y métodos ...................................................................... 25
8
2.1 – Materias primas ...................................................................................... 25
2.1.1 – Cenizas de la combustión de hidrocarburos ................................. 25
2.1.2 – Grafito ............................................................................................... 27
2.1.3 – Cascarillas de laminación ............................................................... 27
2.2 – Reciclado de los materiales ................................................................... 29
2.2.1 – Reciclado y tratamiento de la cascarilla de laminación ................ 29
2.3 – Caracterización del Aluminio ................................................................. 30
2.4 – Obtención de los abrasivos ............................................................... 31
2.6 – Ensayos de desgaste erosivo húmedo ............................................. 35
Capítulo 3: Análisis de los resultados ............................................................... 37
3.1 – Productos obtenidos del procesamiento metalúrgico ........................ 37
3.2 - Cálculo de la Densidad de la ceniza ...................................................... 38
3.3 – Distribución granulométrica .................................................................. 39
3.4 – Ensayos realizados................................................................................. 41
3.4.1 – Ensayo erosivo húmedo .................................................................. 41
3.6 – Estimación de los Costos Totales de Producción de granallas en el
C.I.S y Costos de adquisición de la granalla importada ............................... 43
3.6.1 – Consideraciones económicas de la tecnología aluminotérmica . 43
Recomendaciones ............................................................................................... 47
Bibliografía ........................................................................................................... 48
1
Introducción
Uno de los residuos generados en las plantas siderúrgicas es la escama de molino
o cascarilla de laminación, la que representa aproximadamente el 2 % del acero
producido, se forma durante el proceso de laminación. Es el proceso cuando el
acero se somete a gradientes térmicos en atmósferas oxidantes, que favorecen la
formación y crecimiento de capas de óxido de hierro, formándose capa de los
diferentes estados de oxidación del hierro.
Las cascarillas de laminación se usan habitualmente como materia prima en las
plantas de sinterizarían y el reciclaje de estos residuos es formando briquetas
utilizado en la fabricación de acero. Los gránulos de mineral designados para el
proceso de alto horno también fueron reportados en algunas bibliografías, pero
usados en menor escala. También se reportan usos de la cascarillas para la
producción de polvo de hierro puro (Maurício Covcevich BAGATINI et al., 2011).
Este material (cascarillas de laminación) es considerado como residuo siderúrgico
el cual como se explicó anteriormente es reutilizado por la propia industria. A
continuación se muestra otros residuos siderúrgicos.
Tabla 1.1: Residuos siderúrgicos. (Suárez, 2017)
Residuos siderúrgicos
Sólidos
Minerales
Lodos, polvos y escorias de alto horno
Lodos, polvos y escorias de acerías
Polvos de la planta de sinterizado
Polvos de electrofiltros y captadores
Metálicos Escarpa, cascarillas y virutas
Químicos Sulfato ferroso, amónico, óxidos férricos
Grasas, aceites, cianuros, etc.
Gaseosos Gases de hornos alto, gas de LD y EAF, Gas de coquización
Las empresas en Cuba generan anualmente miles de toneladas de residuales en
las industrias, las cuales contribuyen a elevar el nivel de contaminación ambiental.
Entre otros ejemplos se pueden citar, las cascarillas producidas durante la
laminación del acero en las empresas siderúrgicas Antillana de Acero de Ciudad
2
de La Habana y Acinox de la provincia Las Tunas, las cuales tienen uso limitado
en nuestro país.
Otro ejemplo, lo constituyen los residuales generados en las empresas
productoras de marqueterías, maquinado y conformados de aluminio, las cuales
cobran cada vez más auge en sus producciones. Un ejemplo lo constituye la
Empresa de Antenas de la Ciudad de Santa Clara. Estos residuales de aluminio
son reciclados en el país por la empresa de Recuperación de Materias Primas.
Por otro lado, los desechos de cenizas de la combustión de las plantas refinadoras
de petróleo de la Ciudad de Cienfuegos (entre 2 mil y 2500 toneladas) son
exportados a Venezuela y Canadá, por no existir en el país un procedimiento de
recuperación para los mismos.
Abordar estudios relacionados con el uso de residuales industriales en la
obtención de productos de aplicación en la ingeniería y limitar la importación
materias primas resulta un aspecto de importancia económica y medio ambiental.
Hipótesis
A partir del procesamiento aluminotérmico de las cascarillas de laminación es
posible obtener un material abrasivo de posibles usos industriales.
Objetivo general
Evaluar un abrasivo obtenido de residuales sólidos industriales por medio
de aluminotermia.
Objetivos específicos
Obtener producto granulado de uso industrial, mediante procesamiento
aluminotérmico de residuales.
Caracterizar los granulados obtenidos.
Tareas a desarrollar:
Revisión bibliográfica sobre residuales sólidos, la contaminación ambiental
asociada a la producción de metales y sus aleaciones en la conformación
de materiales utilizados en la ingeniería mecánica, para el tratamiento de
superficies como las granallas y los abrasivos.
Preparación de las materias primas
3
Procesamiento de las cargas para la obtención de las aleaciones y
escorias.
Caracterización química y metalográfica de las aleaciones obtenidas.
Procesamiento y análisis de los resultados.
4
Capítulo 1: Fundamentos teóricos
1.1 – Generalidades de los metales
La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza combinados
químicamente, formando los minerales conocidos con el nombre de menas. Como
puede ser: la bauxita, la pirita, cromita, entre otros(Metallurgy.o.Ltd). La plata y el
oro son más estables químicamente, por lo que en general se encuentran sin
combinar en el estado natural, por estas características se les llama metales
nobles. Son densos, duros y tienen un elevado punto de fusión. Son todos sólidos,
excepto cuatro excepciones: el mercurio, el celsio, el galio y el francio, que se
encuentran en estado líquido. (Andalucia, 2011)
Los metales son buenos conductores de calor. Cuando están situados en un foco
caliente, sus electrones adquieren una gran energía cinética que comunican,
mediante colisiones, a los electrones más cercanos de ellos. La capacidad de un
metal para conducir la electricidad disminuye al aumentar la temperatura, pues se
aumentan las vibraciones de los átomos, tendiendo a romper el flujo de electrones.
Son buenos conductores de la electricidad, debido a que sus electrones de
valencia se mueven fácilmente cuando el metal se conecta a los terminales de un
generador de corriente. Tienen un gran poder reflector y escasa absorción de la
luz. Los electrones de los átomos se trasladan continuamente de un átomo a otro,
generando una densa nube electrónica. Por eso los metales tienen brillo.
(Andalucia, 2011)
Despiden un olor característico, no muy fuerte y que desaparece con el pulido, o
simplemente limpiando la superficie, pero que reaparece en cuanto se humedece.
En determinadas condiciones de temperatura suelen dar al agua un sabor
metálico característico. El color es también característico en los metales; no es de
gran importancia, a menos que sea para usos ornamentales.
Por el color pueden clasificarse en blancos: la plata, el platino, el aluminio, el
estaño, el níquel; blancos azulados: el plomo, el zinc, el estaño; grises: acero y
fundición; amarillos: el oro y las aleaciones, el cobre, etc. Residuales sólidos
industriales como materias primas. (Andalucia, 2011)
5
1.2 – Granallado y granallas
El proceso de granallado de superficies a través de la utilización de materiales
abrasivos tuvo su inicio hace más de 100 años, cuando, en 1870, Tilghman
descubrió y patentó el principio de limpieza con chorro de arena. (Watanabe,
2011)
Inicialmente, el granallado con arena se hacía a cielo abierto o en ambientes
confinados sin sistemas de ventilación apropiados. De esta forma, no tardaron en
aparecer los primeros problemas de silicosis para los operadores. Desde entonces
fueron introducidas muchas alteraciones en la técnica de limpieza,
desarrollándose nuevos tipos de equipos y de abrasivos (SA, 2011).
Los abrasivos metálicos fueron utilizados por primera vez en 1885, en Inglaterra,
pero su aceptación industrial ocurrió solamente alrededor de 1920, cuando
comenzaron a aparecer evidencias de las ventajas económicas y técnicas como:
menor desgaste de los equipos, mejor acabado superficial, mayor productividad,
menor costo por tonelada acabada, menor volumen de material abrasivo
manipulado, y principalmente, por evitar la silicosis. (SA, 2011)
Los primeros abrasivos metálicos a ser ampliamente utilizados eran producidos en
hierro fundido coquillado que, a pesar de ser muy superiores a las arenas, se
rompían rápidamente, provocando desgaste relativamente rápido del equipo.
Posteriormente fueron desarrolladas las granallas de hierro fundido maleable y de
acero y los alambres de acero cortado, todos con propiedades muy superiores a
las de hierro fundido coquillado. Las granallas de acero se emplean actualmente
en un sinnúmero de aplicaciones, tales como: (SA, 2011, Watanabe, 2011)
- limpieza de piezas después de la fundición
- decapado mecánico de metales
- retirada de rebabas de piezas metálicas, plásticos y gomas
- empañado de superficies plásticas, vidrios, metales y cerámicas
- "shot peening" de metales
1.2.1 – Tipos de abrasivos metálicos para granallados
Los principales tipos de abrasivos metálicos utilizados para la limpieza o el
acabado de piezas ferrosas son, normalmente, producidas en (Energia, 2016):
6
- Cerámicos
- Hierro fundido
- Acero
Estas últimas pueden presentarse en las formas angular o esférica. (SA, 2011)
Las granallas son clasificadas por sus formas y tamaños, de acuerdo con normas
específicas, tales como, SAE J444 y SFSA 20-66. Al mismo tiempo, existen
normas complementarias, tales como, SAE J445 que especifica los ensayos
mecánicos en las granallas metálicas, y SAE J827 que establece límites para los
desvíos de forma, composición química, microestructura, dureza y contaminantes
no magnéticos. (SA, 2011, Watanabe, 2011)
1.2.2 – Granalla de hierro fundido blanco
Las granallas producidas en hierro fundido blanco (coquillado) fueron las primeras
en aparecer en el mercado, en sustitución a la arena. (Watanabe, 2011)
Presentan dureza muy elevada (arriba de 700 HV) pero se rompen fácilmente, por
ser muy frágiles y poco resistentes a los impactos. (Energia, 2016)
Se vuelven angulares muy rápidamente, desempeñando acción de limpieza
rápida, además de producir una superficie más "rugosa" que, con granallas
esféricas, permitiendo alta porosidad para tratamientos posteriores. (Energia,
2016, Watanabe, 2011)
En contrapartida, su durabilidad es bastante baja, además de producir desgaste
intenso de los componentes del equipo de limpieza.
Se pueden aplicar, en operaciones de granallado en que la recuperación del
abrasivo no es posible y, donde no se puede utilizar la arena debido a problemas
de salud. (SA, 2011)
Otra aplicación bastante común para las granallas de hierro fundido blanco es en
el corte de mármoles y granitos.
7
Figura 1.1: Granalla de hierro fundido blanco.
1.2.3 – Granallas de hierro fundido maleable
Las granallas de hierro fundido maleable se producen a partir de las granallas de
hierro fundido coquillado, a través del tratamiento térmico de maleabilización.
Presentan dureza entre 250 y 450 HV y dimensiones entre 0,6 y 2,0 mm (SA,
2011).
Su acción de limpieza es menor que la de las granallas de hierro fundido blanco,
sin embargo, su durabilidad es como mínimo dos veces mayor, debido a su mayor
tenacidad. Presentan ventajas adicionales de ser menos abrasivas de que las de
hierro fundido coquillado y, por lo tanto, desgastan menos los equipos de limpieza.
Actualmente son poco utilizadas, ya que su relación costo/beneficio es inferior a la
de las granallas de acero). (Watanabe, 2011)
Figura 1.2: Granalla de hierro fundido maleable.
1.2.4 – Granallas de acero fundidas
Las granallas de acero surgieron comercialmente en el mercado europeo en la
década del 50, habiendo aumentado progresivamente su aceptación en sustitución
de las arenas y a los demás tipos de abrasivos metálicos utilizados para limpieza
de superficies, principalmente, de piezas fundidas. (Watanabe, 2011)
8
Las granallas se producen por atomización del acero líquido, a través de un chorro
de agua bajo alta presión que, en contacto con el metal líquido, "explota"
produciendo gotículas esféricas que caen en un tanque con agua, solidificándose
y enfriándose rápidamente. Enseguida, las esferas (granallas) son retiradas del
tanque, secas y preclasificadas en función de sus diámetros y tratadas
térmicamente (templadas) en hornos de atmósfera protectora. (Watanabe, 2011)
Las granallas grandes son rotas, generando las granallas angulares, pudiendo ser
revenidas o no en bajas temperaturas. (ECOMET, 2016)
Las granallas esféricas menores son, entonces, revenidas de acuerdo con la clase
de dureza que se les quiere atribuir, obteniéndose, de esta forma, granallas para
granallado o para "shot peening", o para corte de piedras. (ECOMET, 2016,
Watanabe, 2011)
Las granallas esféricas comunes para granallado son normalmente revenidas para
alcanzar durezas en la faja de 40 a 50 HRC, conforme establece la norma SAE
J827. (ECOMET, 2016)
Las granallas para "shot peening" presentan, generalmente, durezas en la faja de
50 a 60 HRc, y hasta inclusive superior de 60 HRC, por ejemplo, en los casos de
"shot peening" de engranajes cementadas, templadas y revenidas para durezas
también superiores a 60 HRC. (ECOMET, 2016)
Granallas con fajas de durezas especiales también pueden ser producidas,
dependiendo de acuerdos previos entre el cliente y el fabricante.
La norma SAE J827 específica, para las granallas, aceros hipereutetóides con
tenores de carbono entre 0,85% y 1,20%, manganeso entre 0,35% y 1,20%, y
silicio entre 0,40% y 1,50%, además de los elementos residuales fósforo y azufre
que no pueden ultrapasar el límite de 0,050%. (ECOMET, 2016)
Actualmente, ya se cuenta con granallas fundidas de acero de bajo carbono (abajo
de 0,15%C), con poder de limpieza equivalente a las granallas de acero comunes
(hipereutetóides) para granallado (40 a 50 HRC), pero con durabilidad superior. La
norma SAE J2175 establece las características para tales tipos de granallas.
(ECOMET, 2016)
9
a) esférica b) angular
Figura 1.3: Granallas metálicas.
1.2.5 – Alambres de acero cortado
Se producen a partir de alambres de acero, cortados con una longitud
aproximadamente igual a su diámetro. (ECOMET, 2016, SA, 2011)
Los materiales más adecuados para la producción de este tipo de abrasivo son los
aceros "cuerda de piano", que son alambres de acero de composición eutectóide,
sometidos al tratamiento térmico de patente.
Presentan óptimas combinaciones de resistencia mecánica y tenacidad,
desempeñando acción de limpieza muy buena y óptima durabilidad; pero su costo
es bastante elevado. Actualmente, se utilizan en aplicaciones muy específicas, por
ejemplo, en algunas operaciones de shot peening.
1.2.6 – Elección de las granallas
Un abrasivo para granallado debe limpiar con rapidez y eficiencia, tener buena
durabilidad, desgastar el mínimo posible los componentes internos del equipo y
producir el nivel de acabado superficial deseado, con un menor costo posible.
Existen diversos tipos de abrasivos metálicos y no metálicos, muchos de los
cuales pueden ser utilizados en una misma aplicación, sin embargo, cada cual
presentan propiedades específicas que pueden ser ventajosas o no para cada
caso.
De esta forma, la elección de un abrasivo puede hacerse bastante subjetiva, si no
fueran obedecidas determinadas reglas básicas ya consagradas.
1.2.7 – Métodos de obtención de granallas
Existen varios métodos en obtención de granallas los mismos se enuncian:
- Obtención de granallas por chorro de agua
10
- Obtención de granallas por chorro de aire
- Obtención de granallas por vacío
Los más comunes son los métodos de obtención por chorro de aire y agua, pues
con el método de obtención en vacío el proceso es algo más costoso, aunque se
obtiene una granalla de alta calidad la cual es utilizada en procesos donde el
acabado a obtener sea el más alto en cuanto a la calidad de la superficie.
(Watanabe, 2011)
Es importante señalar que no existe ningún método donde a partir de una reacción
aluminotérmica se obtenga una granalla, ya que siempre se obtienen en hornos
convencionales y después son obtenidas en el proceso de vertido.
1.3 – Desgaste
El desgaste se ha reconocido como el fenómeno de levantamiento de material de
una superficie debido a la interacción con otra superficie.
1.3.1 – Ensayos de desgaste erosivo
Existe una gran dificultad al comparar resultados de desgaste obtenidos por
diversos investigadores debido a la variedad de los métodos de ensayo y al bajo
control de ciertos aspectos de estos. Considerando específicamente el desgaste
erosivo, la complejidad del fenómeno aún no ha permitido la creación de un
ensayo universal, y frecuentemente los ensayos son hechos para reproducir las
condiciones únicas que un determinado material encontrará en servicio.
Para simular las dos formas de desgaste erosivo (partículas en seco y en medio
húmedo) han sido desarrollados dos equipamientos, esto motivado porque una
solicitación de resistencia al desgaste en un medio húmedo, puede no ser aplicada
en una situación en un medio seco. Las normas fundamentales que rigen estos
ensayos son la ASTM G76, (1989) (La norma ASTM G76, (2004) se diferencia de
la versión ASTM G76, (1989) en que el ensayo se realiza fuera de la cámara), la
cual hace referencia a partículas en seco y la ASTM G73, (1998) que se refiere a
partículas en un medio acuoso. (65-00)
Algunos autores reportan ensayos de erosión que no responden directamente a
ninguna norma, pero que permiten de igual modo realizar estudios de este
11
mecanismo de desgaste. Un ejemplo de ello lo constituye la máquina de ensayo
de erosión húmeda de brazo giratorio, descrita por Al-Bukhaiti et al, (2007), cuya
representación esquemática se muestra en la figura 1.4. En esencia, esta máquina
consiste en un sistema con partículas en suspensión que impactan sobre
muestras en rotación.
El impacto de las partículas se realiza por gravedad, mientras el ángulo
de la muestra (ángulo de impacto) y la velocidad de rotación pueden ser variadas.
Otra versión de ensayo de erosión húmeda es el mostrado en la (figura 1.5)
Sampathkumaran et al, (2009). Este ensayo consiste en colocar muestras que
rotan en un soporte inmerso en un líquido con partículas abrasivas en suspensión.
Por la simplicidad del equipo, es el más viable de realizar cuando no se dispone
de recursos, ya que puede ser utilizado un taladro o un agitador para imprimir la
rotación del portamuestras.
Figura 1.4: Diagrama esquemático de una máquina de ensayo de erosión húmeda
de brazo giratorio (Al-Bukhaiti et al, 2007).
12
Figura 1.5: Esquema de equipo de ensayo de erosión húmeda (Sampathkumaran
et al, 2009).
1.3.2 – Influencia de la dureza del abrasivo sobre el desgaste
El desgaste de un sistema depende del coeficiente de dureza, definido como la
relación entre la dureza de la superficie desgastada y la dureza de la partícula. La
figura 1.6 muestra la relación entre dureza del abrasivo y la dureza del metal
(Ha/Hm), indicando tres comportamientos distintos con relación a la velocidad de
desgaste.
Para Ha/Hm de 0,7 a 1,1 el desgaste es pequeño, entre 1,1 y 1,3 hay una región
de transición con el desgaste aumentando al aumentar Ha/Hm y para Ha/Hm entre
1,3 y 1,7 el desgaste es elevado, con indicios de que es independiente de la
dureza del abrasivo (Metallurgy.o.Ltd).
13
Figura 1.6: Velocidad de desgaste en función de la relación de la dureza del
abrasivo y el metal.
En la figura 1.7 se muestra en esencia lo reflejado en el gráfico 1.6, solo que se ha
tomado la resistencia al desgaste y no la velocidad del desgaste en el eje ¨Y¨ y la
relación Hm/Ha y no Ha/Hm por el eje ¨X¨. En dicha figura 1.7 se advierte que por
encima del valor crítico (en el entorno de 0,5) el metal presenta una dureza
suficiente para responder al desgaste abrasivo.
Figura 1.7: Efecto de la relación de la dureza del metal y el abrasivo sobre la
resistencia al desgaste.
En la literatura especializada hay coincidencia en que, en la abrasión a baja
tensión, la resistencia al desgaste es proporcional a la dureza de la superficie
sujeta a desgaste, aunque también depende del tamaño, dureza y la fracción
volumétrica de las fases duras (carburos, nitruros, boruros). En la tabla 1.2 se
muestran los valores de dureza del abrasivo y de las diferentes fases en aceros y
hierros fundidos. En el caso de abrasión a baja tensión, las fases frágiles son
deseables, siempre que estén insertadas en matrices dúctiles, aunque la dureza
14
sea perjudicada, ya que se requiere soportar cargas a compresión
(Metallurgy.o.Ltd).
Tabla 1.2: Dureza del abrasivo, de fases en aleaciones ferrosas y carburos.
1.3.3 – Influencia del tamaño de la partícula abrasiva sobre el desgaste
La tasa de desgaste aumenta hasta un tamaño crítico de partícula, permaneciendo
constante por encima de este valor, como lo muestra la figura 1.8 La explicación
para ello radica en que las cavidades en la superficie desgastada son llenadas con
fragmentos como ilustra la figura 1.9, evitando que el abrasivo entre en contacto
directo con la superficie, siendo mayor la probabilidad de llenado con partículas
finas que con abrasivos gruesos.
15
Figura 1.8: Efecto del tamaño de la partícula de abrasivo sobre la resistencia al
desgaste de varios materiales (Líneas sólidas para abrasivo SiC y líneas
punteadas para abrasivo Al2O3 con una carga de 1MN/m2).
Figura 1.9: Representación esquemática de una superficie desgastada que es
llenada con fragmentos de desgaste.
1.3.4 – Influencia del formato de la partícula abrasiva sobre el desgaste
Se ha confirmado que las partículas abrasivas angulares con muchas aristas
cortantes (generalmente minerales duros) causan desgaste más acentuado que
partículas arredondeadas (generalmente minerales más dúctiles). Cuanto más
agudas fuesen las aristas de las partículas (ángulo de ataque ¨α¨ pequeño), mayor
será su acción abrasiva debido a los cambios en el mecanismo de desgaste de
16
surcamiento para corte. En la figura 1.10 se muestran partículas de SiO2 en sus
formas angulares y arredondeadas (Metallurgy.o.Ltd).
Figura 1.10: Abrasivos de SiO2, a) angulares y b) arredondeadas.
El abrasivo sufre degradación en el proceso de desgaste, pudiendo llegar a perder
su efectividad. En la figura 1.11 se muestra el comportamiento de la masa
removida de un acero en función del número de giros sobre una lija abrasiva de
SiC de 220 mesh. Se hace evidente que luego de 1600 giros la lija no es efectiva
en el desgaste.
Figura 1.11: Tasa de remoción de material en función del recorrido de un acero
sobre una lija abrasiva de SiC de 220 mesh.
1.3.5 – Influencia de la velocidad de deslizamiento sobre el desgaste
El volumen de material removido por abrasión aumenta ligeramente con la
velocidad de deslizamiento hasta 2,5 m/s. Este hecho fue atribuido al
17
calentamiento de la superficie por la fricción de las partículas abrasivas, lo que
provoca un aumento de la plasticidad del área friccionada del material.
1.3.6 – Influencia de la carga sobre el desgaste
El desgaste abrasivo aumenta linealmente con la carga. Esta linealidad es
interrumpida cuando la carga es suficiente para quebrar las partículas abrasivas.
Si se fracturan las partículas abrasivas pueden ser creadas nuevas aristas vivas
que puede aumentar el desgaste, si las puntas de las aristas quedan
arredondeadas el desgaste disminuirá.
1.3.7 – Ensayos de desgaste abrasivo
Existe una gran dificultad para comparar resultados de desgaste obtenidos por
diferentes investigadores debido a la variación de los métodos de ensayo y al bajo
control de ciertos aspectos del ensayo. La complejidad del fenómeno del desgaste
abrasivo no ha permitido el desarrollo de un ensayo universal y frecuentemente los
ensayos son realizados para reflejar las condiciones particulares que una
determinada aleación encontrará en servicio. Para simular las tres formas de
desgaste abrasivo (arranque, alta tensión y baja tensión) fueron desarrollados tres
equipamientos diferentes (Metallurgy.o.Ltd).
1.3.8 – Ensayos de desgaste por abrasión
1.3.8.1 – Ensayos de abrasión por arranque
Es la forma de desgaste más difícil de ensayar debido a las variables
involucradas, por esa razón existen más máquinas de ensayo que para las otras
dos formas de desgaste. El equipamiento más utilizado para la simulación de este
tipo de desgaste es el triturador de mandíbula (figura 1.12). Una mandíbula es
usada como patrón y la otra es evaluada en cuanto al desgaste en comparación al
patrón.
18
Figura 1.12: Representación esquemática de un triturador de mandíbulas para
ensayo de desgaste abrasivo por arranque.
1.3.8.2 – Ensayos de abrasión a alta tensión
El ensayo de pin sobre disco es el más usado para ensayos de abrasión a alta
tensión. Un pin de la aleación a ser ensayada es friccionado contra una rueda
abrasiva (figura 1.13). Abrasivos libres pueden ser adicionados al sistema (o
pueden ser generados durante el ensayo), los cuales desarrollan abrasión a tres
cuerpos (figura 1.14), aquí también son usados materiales de referencia para
establecer una relación.
Figura 1.13: Representación esquemática de una máquina de ensayo de alta
tensión de tipo pin sobre disco.
Figura 1.14: Ensayo de alta tensión de tipo pin sobre disco con adición de
abrasivos libres.
1.3.8.3 – Ensayos de abrasión a baja tensión
El ensayo de abrasión con rueda de goma (figura 1.15) es el ensayo más usado
para clasificar materiales sometidos a abrasión a baja tensión en servicio, como
19
por ejemplo herramientas de la agricultura, esteras transportadoras y
contenedores en industrias de minería, rodillos de molinos y equipos de
construcción. Hay una buena correlación entre los resultados de ensayos y las
experiencias de campo.
Figura 1.15: Esquema simplificado Del equipamiento para ensayo de desgaste
abrasivo a baja tensión descrito en la norma ASTM G65.
Este ensayo tiene su procedimiento establecido por la norma ASTM G 65-00 y
consiste en rayar un cuerpo de prueba rectangular con arena de tamaño de grano
y composición controlada. El abrasivo es introducido entre el cuerpo de prueba y
la rueda de goma de dureza especificada, provocando el rayado. La goma cede de
tal forma que el abrasivo no es fragmentado y con eso las condiciones para baja
tensión son mantenidas.
En este ensayo, el cuerpo de prueba es presionado por medio de un brazo con un
peso especificado contra una rueda rotatoria de goma, mientras un flujo de arena
esmerila la superficie. Los cuerpos de prueba son pesados antes y después del
ensayo y la pérdida de masa es determinada. Para posibilitar la comparación entre
varias ligas es necesario convertir la pérdida de masa para pérdida de volumen en
mm3, debido a la diferencia en las densidades.
Una variante de este ensayo es el de rueda de goma con arena húmeda (figura
1.16), en el cual es introducida una pasta fluida conteniendo abrasivos para
esmerilar el cuerpo de prueba.
20
Figura 1.16: Equipamiento para ensayo de desgaste por abrasión en condiciones
mojadas.
1.4 – Aluminotermia y termita
La acción reductora del aluminio sobre los óxidos de otros metales, cuando la
reacción se inicia en un punto, se desarrolla por sí sola, debido a que el calor de
formación del óxido de aluminio es mucho mayor que el de la mayoría de los
demás óxidos metálicos, referidos a la misma cantidad de oxígeno. A este proceso
se le denomina aluminotermia y es aplicable a la obtención de numerosos metales
a partir de sus óxidos. Todos ellos deben tener un calor de formación menor que el
del óxido de aluminio en la reacción. (autores, 2007)
4Al (aluminio) + 302 (oxígeno)—-- 2Al2 O3 (óxido de aluminio)
Se desprenden 393.6 Kcal. Esta gran cantidad de calor desprendida produce una
elevación de la temperatura a cerca de 3000 º C, ya que ninguno de los productos
de la reacción es gaseoso. (autores, 2007)
A temperatura tan elevada no solo se funde el metal que se forma y que por su
mayor densidad se reúne en el fondo, sino que también es capaz de fundir el
óxido de aluminio formado y que se reúne en la superficie del metal, por su menor
densidad, constituyendo una capa protectora.
A la mezcla del óxido metálico con el aluminio se le da el nombre de termita.
Estas termitas solo reaccionan cuando un punto de la mezcla se calienta a una
temperatura elevada mediante un cebo o fulminante. Una vez iniciada la reacción
21
en un punto, el calor desprendido es suficiente para propagar la reacción a toda la
masa de la termita. La propagación tiene lugar con una velocidad intermedia entre
las reacciones explosivas y las reacciones ordinarias. (Rios, 2015)
1.4.1 – Ventajas del proceso aluminotérmico
La ventaja de este procedimiento, a pesar de ser caro por el empleo del aluminio,
estriba en que los metales resultantes quedan totalmente exentos de carbón, y es
sabido que pequeñas cantidades de carbón en los metales o sus aleaciones les
hacen perder sus mejores cualidades, aunque en los aceros no siempre es
perjudicial el empleo de carbono.
1.4.2 – Otras consideraciones acerca de la aluminotermia y la termita
Otro factor a tener en consideración es el carácter exotérmico de las reacciones
de la termita. La liberación de calor de la reacción provoca que el producto
incremente su temperatura hasta temperaturas adiabáticas, la cual se puede
calcular mediante la ecuación de la entalpía, las que aumentan a medida que
crecen las condiciones adiabáticas del sistema.
Un número grande de óxidos puede reducirse por el aluminio a temperaturas
relativamente altas (2500 K), lo cual puede apreciarse en el Diagrama de
Ellingham mostrado en la fig. 1.17. (Rios, 2015, autores, 2007)
Figura. 1.17: Diagrama de Ellingham.
22
Usando el análisis termodinámico, las temperaturas adiabáticas, por sus siglas en
inglés (Tad), para estas reacciones de termita, fueron calculadas. En muchos
casos, la temperatura adiabática excede ambos puntos de la fusión de las fases
del producto.
1.5 – Principales máquinas utilizadas en el proceso de granallado
Comparación arena/granalla
Se utilizan equipos similares de proyección y protección del operador. Sin
embargo, la arena es un 20% más abrasiva y produce un desgaste mayor de la
línea de transporte de abrasivos, mangueras, acoples y boquilla en esa
proporción.
El equipo de filtrado para la arena, es de 3 a 5 veces mayor que para la granalla.
Como ese equipo representa el 30 % del costo de la instalación esta se
incrementa en un 50% respecto de la de granalla. Además, se debe considerar
que el mantenimiento de las superficies filtrantes será mensual para la arena y
semestral para la granalla metálica o sea 5 veces superior para el caso de la
arena.
Si simplificamos en un 15 % del valor del equipo de extracción y filtrado el costo
de los elementos filtrantes, en un año ese costo de mantenimiento iguala al costo
total de la instalación.
1.5.1 – Equipo de aire comprimido
Aire comprimido es el aire atmosférico, el cual ha sido impulsado a una serie de
tuberías por medio de un compresor hasta equipos o procesos que aprovechan la
presión del aire para desarrollar sus funciones.
En este caso en particular el aire comprimido se lo utiliza para realizar el
chorreado de material abrasivo sobre la superficie de una estructura metálica. El
compresor genera aire caliente, el mismo contiene agua y aceite; el aire caliente
entra al pulmón, toca la superficie fría del interior del rolado del pulmón, donde
condensa y con la purga se elimina el agua que contiene el aire.
Por eso es importante agregar un pulmón entre el compresor y la tolva de
granallado. El pulmón se ubica en un lugar con sombra para mantenerlo frío y así
23
permita que sus paredes condensen el agua. Luego del pulmón se instala un filtro
coalescente dimensionado para el caudal requerido, con esto se termina de retirar
el agua y aceite que aun contiene el aire. (BLASTING, s.f.)
El sistema de aire comprimido se constituye de la siguiente forma:
- Compresor
- Pulmón
- Filtro coalescente
- Equipo de operario y equipo de chorro abrasivo
Figura. 1.18: Equipo de granallado por aire comprimido robotizado.
Tanto el sand blasting como el granallado utilizan el mismo sistema de aire
comprimido. Si bien los rendimientos de trabajo en m²/h son similares al igual que
los grados determinación logrados (Sa), las rugosidades obtenidas son
absolutamente uniformes en el caso de la granalla de acero y con variaciones
según la zona de la superficie tratada en el caso de la arena.
1.5.2 - Granallado por turbina centrífuga
El granallado por turbina centrífuga es, entre las técnicas actuales de limpieza
superficial, el método más económico y con un medio ambiente no contaminado.
Las turbinas arrojan el abrasivo mediante fuerza centrífuga en dirección, velocidad
y cantidad determinada. El funcionamiento de las turbinas es similar al de un
ventilador o una bomba centrífuga.
24
Figura.1.19: Turbina centrífuga.
El uso de la granalla de acero en recintos cerrados, es extremadamente ventajoso
respecto de la arena. Se obtienen apreciables ventajas en el costo del abrasivo
(cerca de seis veces), costo y mantenimiento de los equipos, mejor calidad en
cuanto al trabajo realizado, sumado a la baja contaminación ambiental y a no tener
el riesgo de silicosis para la salud de los operarios.
Por todo lo expuesto se recomienda el uso de la granalla de acero para trabajos
en lugares cerrados, tanques, blast-room, etc.; evitando por completo la utilización
de arena en esos recintos.
25
Capítulo 2: Materiales y métodos
2.1 – Materias primas
2.1.1 – Cenizas de la combustión de hidrocarburos
Las cenizas producidas por la combustión del petróleo, (las fly ash, FA) y las de
fondo que quedan en las calderas (botton ash, BA) se generan en gran cantidad
en todo el mundo. Las actuales tecnologías de la combustión permiten quemar
combustibles con un alto contenido en azufre, como el coque de petróleo y el
propio petróleo. La emanación de las cenizas (BA, FA) puede tener consecuencias
graves para el medio ambiente como una posible contaminación de las aguas
subterráneas por la lixiviación de metales pesados y las emisiones de materia
particulada, lo que hace necesario tratarlas o reutilizarlas.
Figura 2.1: Cenizas de la combustión.
Una de las cenizas que contienen altos grados de metales son las que se generan
en la planta termoeléctrica de Maracaibo, Estado Zulia, Venezuela, la cual produce
energía eléctrica mediante turbinas de vapor, que es generado por calderas que
utilizan fuel oil residual como combustible. La producción eléctrica alcanza los 450
kW/h, con una producción de cenizas (FA) de aproximadamente 200 m3 al año por
caldera, las que son removidas por precipitadores electrostáticos y almacenadas
en la misma planta. No se dan referencias relacionadas con la generación y uso
de las BA (Hernández, 2004).
El fuel oil residual Nº6 (tipo Bunker C) proviene de crudos venezolanos y es el
mismo combustible que se utiliza actualmente en las termoeléctricas y refinerías
de Cuba. Estudios previos han determinado que estos crudos son ricos en
26
metales, tales como vanadio y níquel. Las características de este combustible
atienden a las exigencias de la norma COVENIN Nº 787 sobre productos
derivados del petróleo para la utilización en calderas, encontrándose valores
extremos de 2,70-3,00 %p de S, 450ppm de V, 60 ppm de Na, cenizas sulfatadas
de 0,1 a 0,25 %p y viscosidad de 424 cp. Tanto estas características del derivado
del petróleo, como su alta viscosidad dan lugar a una elevada producción de
cenizas durante la combustión (Rios, 2015).
En el mundo actualmente, no solo se recupera el valor metálico de estas cenizas,
también pueden hacerse inactivas mediante la fabricación de ladrillos y briquetas
para ser utilizados en la industria de la construcción u otros usos. Estas cenizas
tienen un por ciento considerable de contenido de carbono, el cual podría ser
utilizado para el mejoramiento de las aleaciones de hierro, lo que traería aparejado
el incremento de las propiedades del acero haciéndolo más resistente al desgaste.
En Cuba estas cenizas son almacenadas para ser vendidas y no se les recupera
su valor metálico, error nuestro debido a la falta de equipamiento necesario para
estos fines.
Las empresas que usan petróleo en Cuba, y por ende la combustión del petróleo,
provoca que se generen entre 1500 a 2500 toneladas por año de cenizas, de las
cuales una parte son cenizas volantes (fly ash) y otra quedan en el hogar de la
caldera donde se realizó la combustión (cenizas de fondo o bottom ash). Las
cenizas volantes han sido muy estudiadas y se reportan múltiples aplicaciones en
la obtención de materiales cerámicos y como fuentes de vanadio(Rios, 2015).
En el caso de las cenizas de fondo (bottom ash), prácticamente no se encuentran
reportes de su aplicación, aunque sin lugar a dudas constituyen un residual que se
produce continuamente en las plantas de generación de energía.
La generación de energía en Cuba se realiza por diferentes vías, pero sin lugar a
dudas, la generación a partir del empleo del petróleo como combustible sigue
resultando la vía principal para esta actividad, por tanto, la recuperación de los
metales y principalmente de V, Ni y Cr a partir de este residuo brindaría utilidad a
un desecho industrial con posible rentabilidad y disminuiría la contaminación que
podría originar su acumulación.
27
2.1.2 – Grafito
El grafito es una de las formas alotrópicas en las que se puede presentar el
carbono junto al diamante, los fulerenos, los nanotubos y el grafeno. A presión
atmosférica y temperatura ambiente es más estable el grafito que el diamante, sin
embargo, la descomposición del diamante es tan extremadamente lenta que sólo
es apreciable a escala geológica. Fue nombrado por Abraham Gottlob Werner en
el año 1789 y el término grafito deriva del griego γραφειν (graphein) que significa
escribir. También se denomina plumbagina y plomo negro(Metallurgy.o.Ltd).
El grafito se encuentra en yacimientos naturales y se puede extraer, pero también
se produce artificialmente. El principal productor mundial de grafito es China,
seguido de India y Brasil. El grafito como portador de alto contenido de carbono
puede ser un elemento aleante en la fabricación de, aceros, mejorando las
características del mismo en cuanto a dureza y resistencia al desgaste.
2.1.3 – Cascarillas de laminación
El acero fundido, afinado y colado no tiene la forma física ni las características
tecnológicas necesarias para satisfacer las especificaciones correspondientes a
cada tipo de acero, aunque el acero fundido puede ser el producto final en la
fundición de piezas (Rios, 2015, Metallurgy.Co.td, Enero 2016).
Con objeto de obtener las formas, dimensiones y propiedades que necesita, el
acero se somete a procesos de conformación y/o acabado
Estos procesos se realizan a partir del producto sólido bruto y se pueden clasificar
en los siguientes:
- Procesos de conformación: laminación y forja.
- Procesos de acabado: deformación en frío (laminación, trefilado, etc.),
recubrimientos y soldadura.
- Procesos modificadores de las propiedades del acero: tratamientos
térmicos y tratamientos termo mecánicos.
El proceso de conformación más importante, en cuanto a la cantidad y variedad de
productos de acero que conforma, es el proceso de laminación, ya sea en caliente
o en frío.
28
La laminación consiste en hacer pasar el material entre dos rodillos o cilindros,
que giran a la misma velocidad y en sentido contrario, y reducir la sección
transversal del producto de acero, mediante la presión ejercida por éstos. La
laminación permite obtener productos de sección constante, como son los perfiles
estructurales, las barras y el alambrón y también productos planos (chapas, etc.).
La resistencia a la deformación del acero disminuye a medida que aumenta la
temperatura de conformación. Consecuentemente, la deformación del acero a alta
temperatura es posible, con un gasto energético mínimo. Además, la deformación
plástica a alta temperatura conlleva una recristalización de la estructura, sin
aumento de deformación (Hernández, 2004).
Este proceso de recristalización, durante la laminación, y el endurecimiento que
experimenta el acero laminado a bajas temperaturas, sirve para clasificar los
métodos de conformación del acero:
- Deformación en caliente por encima de la temperatura de recristalización,
aproximadamente alrededor de 800 a 1200 º C.
- Deformación en frío por debajo de la temperatura de recristalización.
La cascarilla es un subproducto siderúrgico que procede del proceso de
laminación en caliente del acero. Es el resultado de un proceso de formación de
capas de óxido de hierro sobre el acero a alta temperatura.
La cascarilla es el componente mayoritario del material residual ferroso,
suponiendo un 30 - 40 % del residuo total producido en el proceso del acero. La
cantidad de cascarilla generada por tonelada de acero depende del área
superficial del producto y es menor para secciones grandes que para productos
largos. Dependiendo del proceso y de la naturaleza del producto, el peso de
cascarilla puede variar de 20 a 50 kg/t de producto laminado en caliente. Una
media típica de la producción específica de este residuo es de 35 - 40 kg/t.
(Hernández, 2004, Rios, 2015)
En la actualidad gran parte de la producción de aceros se lamina directamente a
su forma final desde el producto colado en continuo. Solamente algunos aceros
especiales se laminan en dos etapas.
29
La cascarilla está formada por partículas de naturaleza escamosa, con un tamaño
de partícula generalmente menor de 5,0 mm. La distribución de tamaño depende
del punto del proceso en el que se genere. Las partículas más pequeñas de la
cascarilla (tamaño de partícula <0,1 mm), denominadas lodo de cascarilla, se
recogen generalmente en las unidades de tratamiento del agua de proceso,
localizadas cerca de los laminadores. (Hernández, 2004, Rios, 2015)
En la cascarilla están presentes, además de hierro en forma elemental, tres tipos
de óxidos:
- wustita (FeO)
- hematita (Fe2O3)
- magnetita (Fe3O4)
El contenido de hierro es normalmente de un 70,0 % y contiene trazas de metales
no férreos y compuestos alcalinos. La cascarilla está contaminada con restos de
lubricantes, otros aceites y grasas procedentes de derrames de los equipos
asociados a las operaciones de laminación. El contenido en aceites suele variar
entre un 0,1 y un 2,0 %, pudiendo llegar hasta un 10,0 %.
La producción de acero en Cuba está altamente ligada a la industria de la
construcción debido al suministro de las barras corrugadas, perfiles, etc., por lo
que el nivel de crecimiento de las construcciones va a depender en cierta medida
del desarrollo y crecimiento de la industria siderúrgica. (ONEI, Abril 2015)
2.2 – Reciclado de los materiales
2.2.1 – Reciclado y tratamiento de la cascarilla de laminación
La cascarilla por su alto contenido en hierro metálico y bajo contenido en metales
no férreos y compuestos alcalinos, es un residuo idóneo para su reciclado
directamente al horno alto de la planta de sinter. Aproximadamente el 90,0 % de la
cascarilla se recicla directamente en la propia industria siderúrgica y pequeñas
cantidades se utilizan para ferroaleaciones, en plantas cementeras y en la
industria petroquímica.
La cascarilla gruesa se recicla prácticamente al 100 % vía planta de sinterización y
la cascarilla más fina o lodo de cascarilla, que está más contaminada de aceites,
30
acaba en el vertedero. Se considera reutilizable al sinter sin pretratamiento la
cascarilla con tamaño de partícula entre 0,5 y 5 mm y un contenido en aceites
menor del 1,0 %. La cascarilla con un contenido en aceites mayor del 3,0 % debe
ser tratada previamente, ya que este contenido de aceites puede producir
incremento de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles. (Hernández,
2004)
Normalmente la cascarilla está contaminada con trazas de lubricantes, otros
aceites y grasas procedentes de derrames de los equipos asociados a las
operaciones de laminación en caliente. También contiene un pequeño porcentaje
de metales no férreos.
Los principales beneficios medioambientales conseguidos con el reciclado de la
cascarilla son la reducción de residuos y el aprovechamiento de su contenido de
hierro como materia prima.
2.3 – Caracterización del Aluminio
El aluminio es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre, solo los
elementos oxígeno y silicio son más abundantes. Se encuentra normalmente en
forma de silicato de aluminio puro o mezclado con otros metales como sodio,
potasio, hierro, calcio y magnesio, pero nunca como metal libre. Los silicatos no
son menas útiles, porque es extremamente difícil, y por tanto muy caro extraer el
aluminio de ellas. La bauxita, un óxido de aluminio hidratado impuro, es la fuente
comercial de aluminio y de sus compuestos. (Habash, 1997)
La producción mundial de aluminio ha experimentado un rápido crecimiento,
aunque se estabilizó a partir de 1980. En 1900 esta producción era de 7 300
toneladas, en 1938 de 598.000 toneladas y en 1998 la producción de aluminio
primario fue de unos 22.700 millones de toneladas. Los principales países
productores son Estados Unidos, Rusia, Canadá, China y Australia (Habash,
1997).
El alto precio del aluminio en el mercado internacional hace que el producto sea
totalmente reciclable, ya sea en forma de laminados, recipientes y hasta las virutas
procedentes de las operaciones de maquinado son reaprovechadas.
31
La generación de virutas de aluminio en la industria cubana se concentró durante
muchos años en la producción de cafeteras en la Empresa EINPUD de Santa
Clara. Por otro lado, en los últimos años se ha desarrollado vertiginosamente la
carpintería de aluminio. La Empresa ALCUBA centra el procesamiento y
distribución de los laminados en el país y la empresa de recuperación de materias
primas se encarga de la recolección de estos residuos.
En los procesos aluminotérmicos se requiere el uso de estos productos en forma
de polvo o granulometrías bajas (<3 mm), por lo que las virutas de aluminio
pueden constituir una materia prima muy preciada. Los procesos de cortes
utilizados en las carpinterías de aluminio de la fábrica de antenas se realizan
mediante sierras radiales las cuales utilizan como elemento de corte hojas de
sierras circulares con diámetros variables desde 2 ¨ hasta 6 ¨ y con un paso de
diente entre 15 y 18 dientes por pulgadas, lo que influye en el tamaño de las
virutas, generadas, lo que hace que las virutas producidas tengan una
granulometría inferior a 2 mm.
El aluminio tiene multitud de aplicaciones: su bajo peso específico lo hace útil para
la fabricación de aleaciones ligeras, extensamente empleadas en construcciones
aeronáuticas. En general, cada vez más en los vehículos de transporte
(automotores, automóviles, etc.). Su elevada conductividad eléctrica lo hace útil
para la fabricación de conductores eléctricos de aluminio técnicamente puro o en
forma de cables armados con acero galvanizado.
Sus propiedades reductoras lo hacen útil para la desoxidación del hierro y de otros
metales y para las soldaduras aluminotérmicas.
2.4 – Obtención de los abrasivos
Como materias primas se utilizaron cascarillas de laminación procedentes de
Acinox Tunas, virutas de aluminio de la Fábrica de antenas en Santa Clara,
cenizas de fondo de la combustión del petróleo de la Refinería de Cienfuegos y en
grafito se obtuvo de torchos partidos de Planta mecánica de Santa Clara. La
composición química de estos materiales se muestra en la tabla 2.1.
Tabla 2.1: Composición química de las materias primas.
32
Materia prima Componente Contenido (%)
Cascarilla de laminación Fe2O3 20-30
Fe3O4 40-60
FeO 15-20
Fe 2-5
Fe Prom 70,83
O2 Prom 24,18
Impureza 5,00
Viruta de Aluminio
Si 0,3-0,6
Fe 0,1-0,3
Mn 0,1
Cu 0,1
Mg 0,35-0,6
Zn 0,15
Cr 0,05
Ti 0,1
otros 0,11
Al balance
Grafito C 100
La composición de las mezclas evaluadas se muestra en la tabla 2.2
Tabla 2.2: Datos de conformación de las cargas a evaluar
Cada uno de los componentes de las cargas fue pesado en balanza técnica y
llevado a un mezclador durante 30 minutos, siendo posteriormente calentada la
mezcla hasta 250 º C en una estufa durante 1 hora.
Cargas AL C G Cascarillas
1 33 20 4 100
2 45 12 0 100
33
Para la obtención de las aleaciones se colocó cada mezcla caliente en un reactor
de grafito de 2,2 L de capacidad, de fondo cónico, con un orificio en el fondo para
facilitar la extracción de los productos y se inició la reacción, mediante un chispazo
con arco eléctrico.
La alimentación al horno, con la mezcla metalúrgica, se efectúa de forma continua,
en la medida en que transcurre la reacción química, donde una vez procesada
toda la carga se vierte el fundido en un recipiente con agua donde el metal es
granulado por el choque térmico y el efecto del agitador. La mayor parte de la
escoria queda retenida en el crisol.
El metal y la fracción de escoria que caen al recipiente con agua son extraídos y
separados y secados primero al sol y después en estufa a 120 º C. Los productos
que quedan en el interior del crisol (fundamentalmente escoria) son separados una
vez que el mismo se enfría. En la figura 2.3 se muestra una foto del equipamiento
utilizado para el procesamiento
Figura 2.2: Reactor de grafito durante el procesamiento aluminotérmico.
34
Figura 2.3: Reactor de grafito durante el procesamiento aluminotérmico.
Al finalizar el proceso se extraen los productos y se evalúan los resultados.
Este equipo fue realizo en trabajos anteriores por un estudiante de tesis.
2.5 – Cálculo de la Densidad de la Ceniza
El cálculo de la densidad de la ceniza se realizó por métodos picnométricos para
las siguientes condiciones:
Agua destilada 100g/ml
Volumen del picnómetro 50 ml
=𝑀(𝑃+𝑆)−𝑀(𝑃)
𝑀(𝑃+𝑆+𝐿)−𝑀(𝑃+𝑆)∗ L
Ec. 2.1
Siguiendo la práctica operación que a continuación se describe:
La gravedad específica de las cenizas de fondo se determinó según IS: 2720
(Parte III, sección 1) 1980 y para determinar la misma se tomaron y pesaron tres
picnómetros con una precisión de 0.001 g. Luego se tomaron 50 g de cenizas de
fondo secadas al horno a través de un tamiz de 2 mm, en balanza analítica.
Luego, la muestra y los picnómetros se pesaron juntos y se tomaron picnómetros y
agua destilada. Usando la fórmula proporcionada por IS: 2720 (Parte III, sección-
1) 1980, la cual se mostró arriba (Ec.2.1), se determinó la gravedad específica.
35
2.6 – Ensayos de desgaste erosivo húmedo
Los ensayos de desgaste fueron realizados en el laboratorio de Tribología del
Centro de Investigaciones de Soldadura de la UCLV. Para ello, fue empleado un
dispositivo de ensayos construido por Acosta (2016), este se acopla a un agitador
de velocidad variable (figura 2.2).
Para la realización de los ensayos comparativos de los depósitos y las muestras
de referencia de un álabe de un extractor fue utilizada una concentración de la
suspensión abrasiva de arena sílice (arena sílice del yacimiento de Casilda,
Trinidad, Sancti-Spíritus) en agua de 1:0.5 (1 kg abrasivo/0.5 kg agua) y los
ensayos fueron realizado para un tiempo de 240 minutos, con una velocidad de
rotación del dispositivo portamuestras de 500 rpm.
Para cada depósito y para la referencia fueron ensayadas 2 muestras (dos
réplicas).
Las muestras fueron pulidas antes de la realización de los ensayos. Previo y luego
de cada ensayo, las muestras fueron lavadas en un baño de ultrasonido con
alcohol y pesadas en una balanza analítica. Dado que el dispositivo tiene dos
portamuestras, en cada ensayo fueron ensayadas dos muestras simultáneamente.
La arena durante los ensayos no fue reutilizada.
Con el propósito de evaluar el efecto de la abrasividad del material, se tomaron
dos muestras de un acero AC 1040, a las que se realizaron operaciones de
desgaste de superficie y pulido hasta lograr el brillo metálico y una rugosidad
superficial homogénea. Previo a los ensayos, las muestras de estas dos
aleaciones fueron nuevamente pulidas, lavadas y pesadas. En este caso la
concentración de la suspensión abrasiva fue mantenida en 1 kg abrasivo/0.5 kg
agua; así como el tiempo de ensayo en 240 min, mientras la velocidad de rotación
del dispositivo portamuestras fue ensayada primero a 500 rpm.
Las muestras de arena fueron evaluadas a 500 rpm, fueron secadas en una estufa
a 120 0C, durante 1 hora.
36
a)Agitador con dispositivo acoplado b)Portamuestras de ensayo
Figura: 2.4: Equipo para ensayo de erosión húmeda. a) Agitador con dispositivo
acoplado y sumergido ya en uso b) Portamuestras de ensayo.
37
Capítulo 3: Análisis de los resultados
3.1 – Productos obtenidos del procesamiento metalúrgico
Después del procesamiento aluminotérmico se obtienen los resultados mostrados
en la tabla 3.1. Es importante señalar que el punto dela tabla 2.1, que se replica
para obtener el material granallado y el abrasivo es el: punto 2, estas cargas
fueron multiplicadas por 5 su valor para obtener un volumen mayor de productos
después de la colada.
Tabla 3.1: Rendimiento teórico y real de las cargas
Carga Metal
real
teórico
X5
%
Rend
Escoria
real
teórico
X5
%
Rend
Sin
reacc
Total Real
1 329 409.21 80.40 395 318.75 123.92 12 736 727
332 81.13 390 122.35 10 732
338 82.60 410 128.63 16 764
2 439 411.02 106.81 327 349.27 93.62 8 774 760.3
442 107.54 300 85.89 19 761
455 110.70 300 85.89 10 765
En cuanto a los rendimientos en la tabla 3.1 se puede observar que la carga uno el
rendimiento de metal fue como promedio de 81 % y el de escoria de 124 %, esto
puede estar relacionado con una disminución en los niveles de reducción de los
óxidos metálicos, pasando a las escorias, relacionado esto a la presencia del
grafito que tiende a afectar el procesamiento aluminotérmico.
En el caso de la carga 2 el comportamiento es diferente ya que se reportan niveles
de reducción por encima del 100 % lo cual no es posible, sólo pudiera ser
explicado por la presencia de otros óxidos metálicos en las materias primas no
considerados en el balance de masa utilizado para estos cálculos o por la
contaminación del metal por la presencia de escoria incrustada.
Esta explicación es factible por el hecho de que los rendimientos de escoria son
inferiores al valor teórico calculado, por lo se mantiene la tendencia de que al
aumentar la cantidad de metal disminuye la de escoria.
38
De manera genera la carga 2 presentó mejor desempeño. La figura 3.1 muestra
una imagen de los productos obtenidos.
a) Granalla b) Escoria Abrasiva molida
Figura 3.1: Materiales obtenidos del proceso metalúrgico.
3.2 - Cálculo de la Densidad de la ceniza
Los resultados de la determinación de las densidades de las cenizas se muestran
en la Tabla 3.2.
Tabla 3.2: Mediciones para el cálculo de densidad de la ceniza.
Conceptos
Mediciones (g/cm3)
1 2 3
M(P) = Masa del picnómetro (g) 29.2591 29.2592 29.2591
M(S)= Masa del sólido (g) 1.0379 1.0438 1.0461
M(P+S)= Masa del picnómetro más el sólido (g) 30.2672 30.303 30.3053
M(P+ L) = Masa del picnómetro + el líquido (g) 78.681 78.6566 7865.39
M(P+S+ L) = Masa del picnómetro + sólido + el líquido (g) 79.6891 79.7004 79.7001
DENSIDAD (g/cm3) = 2.09 2.039784 2.1130667 2.1180367
La densidad de la ceniza por el método antes expuesto es de un valor 2.09 g/cm3,
valor que se mantienen en los rangos de densidades reportados para estos
residuos y que permite establecer el orden de adición de los componentes de la
mezcla al interior del mezclador.
39
3.3 – Distribución granulométrica
A la hora de realizar ensayos de desgaste es importante conocer la distribución
granulométrica de los materiales ya que este influye en la cantidad de partículas,
su morfología y peso.
Tabla 3.3: Distribución granulométrica de la granalla.
TAMIZ
(mm)
PESO INICIAL
TAMIZ
PESO TAMIZ CON
GRANALLA (g)
MASA DE LA
GRANALLA (g) %
> 3.0 361.740 1269.740 908.00 67.96
3.0 - 2.5 336.140 418.340 82.20 6.15
2.5 - 2.0 324.140 426.940 102.80 7.69
2.0 - 1.5 311.610 430.610 119.00 8.91
1.5 - 1.0 326.390 450.390 124.00 9.28
TOTAL 1336.00 100.00
Como se puede observar el mayor valor granulométrico queda retenido en el tamiz
de 3 mm para un 67,96 % de la masa total, por lo que para usar este material
como granalla de acero es necesario estudiar un procedimiento de trituración. En
el resto de las fracciones se obtienen cantidad relativamente cercanas, debe
destacarse que esta distribución es obtenida directamente del proceso de vertido.
La granulometría de la arena sílice utilizada como referencia y el abrasivo
estudiado se muestran en las tablas 3.4 y 3.5.
Tabla 3.4: Distribución granulométrica de la arena.
Series (desde hasta) (mm) masa (g) dm Log dm
0.25 0.18 644.30 0.215 -0.66756
0.18 0.16 82.18 0.17 -0.76955
0.16 0.15 91.40 0.155 -0.80967
0.15 0.1 61.80 0.125 -0.90309
0.1 0 120.32 0.05 -1.30103
40
Figura 3.2: Distribución granulométrica de la arena.
En la tabla 3.4 se puede observar que la mayor concentración de fracción
granulométrica de la arena se encuentra distribuida para los tamices de 0.25-0.18
con una concentración de 644.30 g. de igual forma se ve reflejada en la figura 3.1
donde la tendencia de la curva de distribución granulométrica es con una
tendencia a disminuir gradualmente sin un rango abrupto, en las fracciones de 0.1
al menor valor se observa una tendencia dispara la que llega a tomar casi el valor
medio del anterior.
Tabla 3.5: Distribución granulométrica del abrasivo.
Series (desde hasta) (g) dm Log dm
0.25 0.18 418.1 0.215 -0.66756
0.18 0.16 128.18 0.17 -0.76955
0.16 0.15 404.1 0.155 -0.80967
0.15 0.1 43.1 0.125 -0.90309
0.1 0 6.52 0.05 -1.30103
En la tabla anterior se puede observar que los valores granulométricos referidos al
diámetro medio se encuentran para los tamices de 0.25-0.18 y el de 0.16-0.15 con
valores de 0.215 mm – 0.155 mm.
0.18 0.16 0.15
0.1
0 0
0.05
0.1
0.15
0.2
344 22.1 41.4 30.5 62
Seri
e d
e t
amis
es
Distribución granulométrica (g)
Arena
Arena
41
Figura 3.3: Gráfico de la distribución granulométrica del abrasivo.
Esta figura muestra la curva de tendencia de las fracciones granulométricas la que
estuvieron decreciendo o mostrando un valor mayor para el tamizado entre de
0.25-0.18, con una caída pronunciada en los valores de 0.1- 0.
3.4 – Ensayos realizados
3.4.1 – Ensayo erosivo húmedo
El ensayo se realizó en el laboratorio de tribología de la Facultad de Ingeniería
Mecánica e Industrial, a continuación, se muestra una tabla donde se recoge el
resultado del ensayo erosivo húmedo.
Tabla 3.6: Resultados del ensayo erosivo húmedo
Muestra
Masa Arena
Masa Abrasivo
M1 (g) M2 (g) M3 (g) M1 (g) M2 (g) M3 (g)
Inicial
(g) 1 h 2 h 3 h
Inicial
(g) 1 h 2 h 3 h
Probeta 1 53.5004 0.1112 0.2946 0.4847 53.0157 0.1036 0.3156 0.9256
Probeta 2 66.5781 0.2166 0.3694 0.5566 66.0215 0.0362 0.4061 1.0203
Probeta 3 62.1341 0.1219 0.2930 0.5803 61.5538 0.3413 0.5551 0.8817
Media 0.1499 0.3190 0.5405 0.1604 0.4256 0.9425
0.18 0.16 0.15
0.1
0
0
0.05
0.1
0.15
0.2
418.1 128.18 404.1 43.1 6.52
Seri
e t
amis
(m
m)
Masa del abrasivo (g)
Abrasivo
Abrasivo
42
Figura 3.4: Curvas de tendencias del abrasivo y la arena.
Como se observa en la tabla 3.6 y la figura 3.4, con el aumento del tiempo de
ensayo (recorrido de ensayo) aumenta de manera lineal el desgaste, en
correspondencia con lo abordado por la literatura especializada (03) .
La pendiente para la escoria es mayor, respecto a la arena, lo cual se atribuye a
una mayor angulosidad de la escoria (figura 3.5 a), imagen del grano de escoria y
de la arena) y una mayor densidad. La mayor angulosidad de la escoria provoca
un mayor efecto, sobre todo para los ángulos de impacto bajos, ya que las aristas
penetran la superficie provocando microsurcos, mediante el micromecanismo de
microcorte y microsurcamiento.
Al presentar una mayor densidad la escoria, también impacta con mayor energía
la superficie, al tiempo que en los bajos ángulos la penetración es mayor porque la
carga aplicada efectiva es mayor. Se observa mayor ajuste en la línea de
tendencia de la arena (figura 3.4), lo cual podría estar asociado a que, en la
escoria, las aristas del grano se regeneran más fácilmente en el ensayo.
0.1499
0.3190
0.5405
0.1604
0.4256
0.9425
y = 0.1953x - 0.0542 R² = 0.994
y = 0.3911x - 0.2727 R² = 0.9666
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Pér
did
a d
e m
asa
(g)
Tiempo (h)
arena abrasivo
43
a) Morfología del abrasivo b) Morfología de la arena
Figura 3.5: Imagen del abrasivo y la escoria.
3.6 – Estimación de los Costos Totales de Producción de granallas en el
C.I.S y Costos de adquisición de la granalla importada
En esta parte del presente epígrafe se obtendrán los costos totales estimados de
producción y costos reales en base a lo desarrollado en los costos directos de
importación de los productos granulados.
3.6.1 – Consideraciones económicas de la tecnología aluminotérmica
El reactor es capaz de procesar 5 Kg equivalente a 0.005 ton de carga por colada,
lo que permite obtener entre 3 – 3.5 Kg de metal y entre 1.5 – 2 Kg de escoria por
colada.
Considerando que en las condiciones existentes actuales en el CIS se realicen
aproximadamente 4 coladas por semana (16 coladas/mes), lo que representa 90
Kg de material/mes, se obtendrían entre 48 – 56 Kg de metal granulado y de 24 –
32 Kg escoria/mes.
En la tabla 3.7 se reporta el análisis de costo del metal y escoria obtenido a razón
de una compra mayorista la que siempre sería en Kg enteros, aunque nuestros
valores para mantener o realizar un trabajo trimestral como muestra son los
valores a continuación.
Necesidad de materias primas por mes
Virutas de aluminio: 3,375 Kg
Cenizas de la combustión (Botton Ash): 0,9 Kg
Cascarillas de laminación: 7,500 Kg
44
Tabla 3.7: Costos mensuales (*)
Materias primas U/M Consumo
(mes)
Precio
Unitario
(CUP)
Costo
(CUP)
Costo
(CUC)
Aluminio Kg 3,375 0,1 0,337 0,013
Cascarilla Kg 7,500 0,5 3,750 0,150
Cenizas Kg 0,900 18,25 16,43 0,657
Total 11,775 18,85 20,52 0,82
(*) Se ha tomado como referencia el valor del costo de importación proporcionado
por la empresa Planta mecánica y los valores de compra de la empresa de
recuperación de Materias primas Villa Clara.
Transportación: 19.72 CUP/ton (MN) y 4.58 CUC/ton
0.005 x 19.72 x 16 (colada) = 1.58 CUP/mes
0.005 x 4.58 x 16 (colada) = 0.37 CUC/mes
Total del costo unitario = 1.95 CUC/mes
Consumo de energía para la preparación:
Tamizado: 15 (coladas) x 5 min x 0.09 costo del KW/h= 6.75 CUP x KW/mes
Mezclado: 15 (coladas) x 30 min x 0.09 costo del KW/h= 40.50 CUP x KW/mes
Total = 47.25 CUP
*El costo de la mano obra involucrada es estimado a partir de las 190.6 horas
divididas entre el salario básico del trabajador.
Salario del técnico = $ 475.00 CUP
Hora 2.49 CUP * 30 horas = 74.70 CUP/mes
Costos de mano de obra: (salario equivalente) = 74.70 CUP
45
Costo total = 121.95 CUP/mes
El costo de producción de los 66 Kg /mes tendría un aproximado de 121.95 CUP
como valor monetario unitario.
El valor de las granallas en el mercado oscila entre un 4000.00 USD / Toneladas
Métricas según QUIMINET.com (ASTM) y el de abrasivos de esta naturaleza es
de aproximadamente 500.00 USD.
Si se considera que el cambio del CUC al USD es 1 y que para las empresas
cubanas el CUC y CUP es también 1 por 1 se tiene lo siguiente:
Por concepto de producción de granallas se obtendrán 200 CUP y por las escorias
14 CUP, lo que permite obtener 214 CUP. Si el costo de producción es de 122
CUP se obtendría un ahorro de 92 CUP por mes.
Estas consideraciones permiten realizar una estimación inicial, por lo que para
acometer cualquier inversión los cálculos deben efectuarse por las metodologías
establecidas en Cuba para estos casos.
La tecnología de procesamiento aluminotérmico de residuales cubanos permite la
obtención de materiales granulados y escorias abrasivas aplicables al desarrollo
de la industria Metal-Mecánica con resultados económicos viables.
Es importante señalar que estas producciones se realizan empleando un 100 % de
materias primas nacionales consideradas como residuos sólidos industriales sin
tratamiento en Cuba lo cual le confiere al país una gran independencia del
mercado mundial a la hora de realizar estas producciones.
46
Conclusiones
- La evaluación del abrasivo obtenido de residuales sólidos industriales por
medio de aluminotermia permito determinar la capacidad de desgaste del
mismo, indicando mejor desempeño que los de la arena utilizada como
referencia y siendo apta para su utilización en la industria metalmecánica
cubana.
- Las características químico físicas de las cascarillas de laminación, unidas
a la gran afinidad del aluminio por el oxígeno, permiten la obtención de
aleaciones y escorias, de uso industrial como las granallas. La cantidad de
calor capaz de generar en estas formulaciones permite la incorporación de
otros componentes (residuales industriales) capaces de aportar otros
elementos de aleación.
- El empleo de un proceso auto sostenible desde el punto de vista
energético, ya que no requiere de fuentes externas de energía, constituye
una ventaja desde el punto de vista ambiental. El producto de la reducción
con aluminio (Al2O3), dada su alta refractariedad y dureza, es de alta
aplicación industrial.
- Las granallas de acero son las más utilizadas en los procesos de limpieza
de superficies ya que permiten un acabado superficial superior al que
producen las superficies tratadas con arena.
- El procesamiento aluminotérmico de la cascarilla de laminación y la viruta
de aluminio constituye una vía sencilla y económica de procesamiento de
residuales industriales disminuyendo los niveles de contaminación
ambiental.
- El análisis económico muestra la factibilidad de producción de estas
granallas y estos abrasivos a escala de planta piloto por el considerable
ahorro de divisas.
47
Recomendaciones
- Realizar un estudio detallado de las formas de granular más eficiente, tanto
para el metal como para la escoria.
- Evaluar las granallas metálicas en aplicaciones industriales.
48
Bibliografía
03, A. G. Standard Test Method for Measuring Abrasion Resistance of Materials by
Abrasive Loop Contact. United States.
65-00, A. G. Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand.
Rubber Wheel Apparatus. United States.
Andalucía, J. D. 2011. Propiedades de los metales. Temas para la educacion, 16.
ASTM Standard Terminology Relating to Wear and Erosion. G 40-02 United
States.
Autores, C. D. 2007. Química General 1, La Habana Cuba Felix Varela.
ECOMET 2016. Ficha Técnica: Granalla redonda de acero al carbono SINTO.
Energía, K. 2016. Hoja de seguridad del material (MSDS), Granalla de acero.
KIOCHI Energia, 1.
Habash, F. 1997. Handbook of Extractive Metallurgy, New York, USA Wiley-
VCH.
Hernández, M. I. M. 2004. Aplicación tecnológica de un residuo de la industria del
acero en la eliminación de metales contaminantes. Doctor, Universidad
Complutense de Madrid.
MAURÍCIO COVCEVICH BAGATINI, VICTOR ZYMLA, EDUARDO OSÓRIO
& VILELA, A. C. F. 2011. Characterization and Reduction Behavior of Mill Scale.
ISIJ International 51, 1072-1079.
Metallurgy.CO.TD, D. J. Enero 2016. Aluminios para estructuras [Online].
Available: www.Dayemetallurgy.com [Accessed Revisado el 15 de enero del 2016.
Metallurgy.O.LTD, D. J. Grafito [Online]. Available: www.Dayemetallurgy.com
[Accessed Consultado enero 2016.
ONEI Abril 2015. Materiales para la construcción. Foresight Cuba
Ríos, I. G. 2015. Aprovechamiento de residuales industriales para la obtención de
aleaciones de hierro y escorias. Master, Universidad Central Marta Abreu de las
Villas.
SA, C. M. 2011. Estudio comparativo de costo - rendimiento entre Granalla de
Acero y Arenado. Informes Técnicos
49
Suárez, A. D. 2017. Economía circular de los residuos siderúrgicos:sustitución de
abrasivos tradicionales. Master, Universidad de oviedo.
Watanabe, T. M. 2011.El proces de granallado. Indústria de Fundição Tupy Ltda.,
24.