Diseño de un sistema de extracción de humos y polvos secundarios para el proceso de producción de acero mediante horno de arco eléctrico

Abstract

El presente trabajo de Tesis presenta el diseño de un sistema de ventilación industrial para la evacuación de los humos y polvos secundarios que se producen durante el proceso de producción de acero mediante horno de arco eléctrico (HAE).

Este proyecto se ha desarrollado con el objetivo de satisfacer la necesidad presentada en el complejo siderúrgico ANDEC S.A. en su planta de fundición de chatarra. Actualmente existe un sistema de extracción de humos primarios, este sistema está conectado directamente al hogar del horno y por lo tanto, no logra captar los gases que escapan durante las operaciones de recarga de chatarra, remoción de escoria y de descarga del metal fundido en los cuales se abre la tapa del horno. Estas emisiones se las conoce como humos secundarios del proceso, y su dispersión se produce principalmente dentro de la nave industrial de la acería produciendo problemas de salud del tipo respiratorio para el personal que labora en la planta, y además, parte de las emisiones son llevadas por el viento hacia los sectores habitados contiguos al complejo siderúrgico pudiendo causar problemas de salud a las personas que habitan dichos sectores. Este problema puede causarle a la empresa sanciones por parte del Municipio de Guayaquil que es el principal ente de control para el sector industrial en nuestra ciudad.

Para solucionar este problema se estableció la necesidad de construir un sistema adicional de extracción para los humos y polvos secundarios producidos durante el proceso. Se analizarán las alternativas propuestas de selección para escoger el sistema más apropiado y que mejor se adapte al requerimiento de la empresa, y lograr así reducir la contaminación del aire atmosférico. Como alternativa de solución se ha planteado la construcción de una campana extractora ubicada sobre el horno y de un sistema de extracción con filtros para la separación de las partículas contaminantes del aire. Además se estudiará la posibilidad de adaptar el nuevo sistema de extracción al ya existente o de hacerlo independiente. Se analizará la ubicación de la campana extractora tomando en cuenta las limitaciones de espacio físico en la nave industrial de la acería debidas a la presencia de otras estructuras y equipos utilizados en el proceso.

Durante la selección y diseño del sistema de ventilación se pone especial importancia en las regulaciones y normas ambientales que rigen el desarrollo del proceso, así como, la política ambiental establecida por la empresa. Para esto se hace referencia a normas ambientales tanto nacionales como internacionales.

Adicionalmente se plantea la implementación de un sistema de control que accione los ventiladores de tiro inducido sólo cuando sea necesario, es decir, durante las aperturas de la puerta del horno y cuando el sistema de extracción de humos primarios se sature o no esté funcionando por mantenimiento y necesite ser auxiliado por el sistema de extracción de humos secundarios. Finalmente se realiza el estudio de factibilidad de instalación del sistema propuesto, para lo cual se entregan planos y cronograma de instalación; quedando así a disposición y criterio de la empresa ANDEC S.A. la ejecución y construcción del presente proyecto.