Forja y fundicion prevención de la contaminación

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Forja y fundicion prevención de la contaminación

  1. 1. Serie Prevención y Control Integrados de la Contaminación (IPPC) Mejores Técnicas Disponibles de referencia europea Forja y Fundición Documento BREF Mejores Técnicas Disponibles de referencia europea Forja y FundiciónI.S.B.N.: 978-84-491-0976-8 Comisión Europea
  2. 2. Serie Prevención y Control Integrados de la Contaminación (IPPC) Mejores Técnicas Disponibles de referencia europea Forja y Fundición Documento BREF Comisión Europea 2009
  3. 3. Título original en ingles: «Reference Document on Best Available Techniques in the Smitheriesand Foundries Industry». Julio 2004Traducción al español realizada por el Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y MarinoColaboración en la Traducción:      Maite Rodriguez de la Federación Española de Asociaciones de Fundidores (FEAF)      Antton Meléndez y Leire Uribe de INASMET     MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE Y MEDIO RURAL Y MARINOSecretaria General Técnica: Alicia Camacho García. Subdirector General de Información al ciu-dadano, Documentación y Publicaciones: José Abellán Gómez. Director del Centro de Publicaciones:Juan Carlos Palacios López. Jefa del Servicio de Producción y Edición: Mª Dolores López HernándezEdita: Distribución y venta:© Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino Paseo de la Infanta Isabel, 1Secretaría General Técnica Teléfono: 91 347 55 51 - 91 347 55 41Centro de Publicaciones Fax: 91 347 57 22 Plaza San Juan de la Cruz, s/n Teléfono: 91 597 60 81 Fax: 91 597 66 01 Tienda virtual: www.marm.es e-mail: centropublicaciones@marm.esMaquetación, diseño, impresión y encuadernación:Composiciones RALI, S.A.Particular de Costa, 12-14, 7.ª - 48010 BilbaoNIPO: 770-09-356-3ISBN: 978-84-491-0976-8Depósito legal: BI-919-2010Catálogo General de Publicaciones Oficiales:http://www.060.es (servicios en línea / oficina virtual / Publicaciones)Datos técnicos: Formato: 21 × 29,7 cm. Caja de texto: 16,8 × 23,6 cm. Composición: una columna. Tipografía:Century Schoolbook a cuerpos 9,5, 10 y 12. Encuadernación: Rústica, cosido con hilo vegetal. Papel: interior enestucado mate reciclado de 115 g/m2, 100% libre de cloro. Cubierta en cartulina gráfica de 300 g/m2, reciclado100% libre de cloro, plastificado mate 1/cara de cubierta. Tintas a 4/4.
  4. 4. Nota IntroductoriaEl 1 de julio de 2002 se aprobó la Ley 16/2002 de Prevención y Control Integrados de la Contaminación, queincorpora a nuestro ordenamiento jurídico la Directiva 96/61/CE.La ley exige un enfoque integrado de la industria en su entorno y el conocimiento por parte de todos los implica-dos –industria, autoridades competentes y público en general de las Mejores Técnicas Disponibles (MTDs)–, conel fin de reflejar todos estos aspectos en la Autorización Ambiental Integrada que otorgan las CCAA.Se establece, en el marco de la Unión Europea, un intercambio de información entre los Estados miembros ylas industrias para la elección de estas MTDs que deben servir de referencia común para los Estados miembrosa la hora de establecer el objetivo tecnológico de aplicación a las diferentes actividades.A tal efecto, la Comisión Europea a través de la Oficina Europea de IPPC (European Integrated PollutionPrevention and Control Bureau), ha organizado una serie de grupos de trabajo técnico que, por epígrafes yactividades, proponen a la Comisión Europea los Documentos de Referencia Europeos de las Mejores TécnicasDisponibles (BREFs).Los BREF informarán a las autoridades competentes sobre qué es técnica y económicamente viable para cadasector industrial, en orden a mejorar sus actuaciones medioambientales y, consecuentemente, lograr la mejoradel medio ambiente en su conjunto.El grupo de Trabajo encargado de la valoración de las Mejoras Técnicas Disponibles en las industrias de Forjay Fundición comenzó sus trabajos en el año 2000 y el documento final fue aprobado por la Comisión en Mayode 2005 «Reference Document on Best Available Techniques in the Smitheries and Foundries Industry». Estádisponible en versión española en la página web del Registro Estatal de Emisiones y Fuentes Contaminantes(http://www.prtr-es.es) y en versión inglesa, en la web de la Oficina Europea de IPPC: http://ec.europa.eu/environment/air/pollutants/stationary/ippc/index.htm. y en la pagina: http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/El Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino ha asumido la tarea, de acuerdo con los mandatosde la Directiva IPPC y de la Ley 16/2002, de llevar a cabo un correcto intercambio de información en materiade Mejores Técnicas Disponibles; este documento, en cumplimiento de las exigencias legales, obedece a unaserie de traducciones emprendidas por el Ministerio de Medio Ambiente sobre documentos BREF europeos.Se pretende dar un paso más en la adecuación progresiva de la industria española a los principios de la Ley16/2002, cuya aplicación efectiva debe conducir a una mejora del comportamiento ambiental de las instalacio-nes afectadas, que las haga plenamente respetuosas con el medio ambiente.
  5. 5. Resumen EjecutivoEl presente documento de referencia (en adelante BREF) sobre las mejores técnicas disponibles (MTD) enforja y fundición refleja el intercambio de información propiciado por el artículo 16(2) de la Directiva del Con-sejo 96/61/CE. Este resumen ejecutivo se ha ideado para leerse junto con el prefacio del BREF, en el que seexplican la estructura del documento, sus objetivos, su empleo y las consideraciones legales. En el resumentambién se describen los resultados y las conclusiones sobre las MTD principales y los niveles asociados deemisión y consumo. Puede leerse e interpretarse como un único documento separado, con la salvedad de que,al tratarse de un resumen, no presenta la complejidad del texto íntegro del BREF. Por ello no debería conside-rarse un substituto del documento completo a la hora de adoptar decisiones sobre las MTD.Objetivos del BREFEste documento refleja el intercambio de información entorno a las actividades tratadas en el anexo I, catego-rías 2.3 (b), 2.4 y 2.5 (b) de la Directiva IPPC, es decir:«2.3. Instalaciones para la transformación de metales férreos: b)  Forjado con martillos cuya energía de impacto sea superior a 50 kilojulios por martillo y cuando la potencia térmica utilizada sea superior a 20 MW.2.4. Fundiciones de metales férreos con una capacidad de producción de más de 20 toneladas por día.2.5. Instalaciones b)  Para la fusión de metales no férreos, incluidos aleación o productos de recuperación (refino moldeado) con una capacidad de fusión de más de 4 toneladas para el plomo y el cadmio o 20 toneladas para todos los demás metales, por día.»Tras comparar las anteriores descripciones con las capacidades reales de las instalaciones existentes en Euro-pa, el grupo de trabajo técnico (GTT) estableció un objetivo de trabajo centrado en los siguientes aspectos:• fundición de metales férreos, por ejemplo hierro colado laminar, hierro maleable y nodular, acero;• fundición de metales no férreos, por ejemplo aluminio, magnesio, cobre, zinc, plomo y sus aleaciones.La forja se ha excluido de entre los objetivos de este documento, ya que ninguna instalación de forja europeacumplía las condiciones estipuladas en el anexo I 2.3.(b). Así pues, el presente documento sólo trata de la trans-formación en las fundiciones. Las fundiciones dedicadas al cadmio, titanio o metales preciosos se han excluidoasimismo por una cuestión también de capacidad. La colada continua (en forma de chapas y planchas) ya se hatratado en los documentos BREF relativos a la producción de hierro y acero, así como a las industrias de me-tales no férreos, por lo que no se considerarán en el presente documento. Al tratar de metales no férreos, pues,se considerará que el proceso se inicia en el momento de fundir los lingotes y la chatarra interna o con el metallíquido.Desde el punto de vista del proceso de fundición, el documento abarca los siguientes pasos:• confección de modelos• almacenamiento y manipulación de materias primas• fusión y tratamiento del metal• producción de moldes y machos, técnicas de moldeo• colado o llenado y enfriamiento• desmoldeo• acabado• tratamiento térmico. I
  6. 6. MTDs para forja y fundiciónLa industria de la fundiciónLas fundiciones funden metales férreos, no férreos y aleaciones y le dan forma definitiva o casi definitiva a losproductos a través de la colada y la solidificación de metales fundidos o aleaciones en un molde. Se trata de unsector industrial diferenciado y diversificado que se compone de instalaciones de muy diverso tipo y tamaño;cada una de ellas presenta una combinación de tecnologías y operaciones unitarias propias, adaptadas al flujode entrada, el tamaño de las series y los tipos de productos elaborados por las instalaciones específicas. Laorganización en el sector se basa en el tipo de material transformado, siendo la principal distinción entre in-dustrias de fundición férrea y no férrea. Puesto que las piezas fundidas son productos semielaborados, lasfundiciones suelen estar ubicadas cerca de sus clientes.La industria europea de la fundición es la tercera más importante del mundo, en lo que a metales férreos serefiere, y la segunda en el caso de los no férreos. La producción total de la Europa ampliada se sitúa en 11,7millones de toneladas de fundición férrea y 2,8 millones de toneladas de fundición no férrea. Alemania, Fran-cia e Italia son los tres principales productores europeos, con una producción anual total de más de dos millo-nes de toneladas cada uno. En los últimos años España ha arrebatado el cuarto puesto al Reino Unido, aunqueambos superan el millón de toneladas de producción. Los cinco productores principales aportan en conjuntomás del 80% del total producido en Europa. Si bien el nivel de producción se ha mantenido relativamente es-table en los últimos años, el número total de fundiciones ha experimentado un retroceso (el total ronda actual-mente las 3.000), un fenómeno que se ve reflejado en las cifras de empleo (que actualmente se sitúan alrededorde los 260.000 trabajadores). Ello se debe a la progresiva mejora y automatización de las unidades de fundi-ción. A pesar de todo, la industria de la fundición sigue siendo un sector en el que predominan las PYMEs,como demuestra que el 80% de las empresas tengan menos de 250 empleados.Los principales mercados abastecidos por la industria de la fundición son el de la automoción (50% de lacuota de mercado), la ingeniería general (30%) y la construcción (10%). La creciente tendencia del mercadode la automoción hacia vehículos más ligeros se ha traducido en el crecimiento del mercado de moldeo delaluminio y el magnesio. Mientras que la mayoría de productos de hierro van destinados a la automoción (esdecir, 60%), el acero suele ir dirigido a los mercados de la construcción, maquinaria y producción de vál-vulas.Proceso de fundiciónEn la siguiente figura puede observarse un diagrama de flujo general del proceso de fundición, dividido en lasprincipales etapas:• fusión y tratamiento del metal: área de fundición;• preparación de moldes y machos: área de moldeo;• llenado del molde en el molde, enfriamiento y solidificación y posterior desmoldeo: área de colada;• acabado de la pieza fundida: área de acabado.En función del tipo de metal, el tamaño de la serie y el tipo de producto existen varios procesos alternativos.Normalmente, la principal división del sector se basa en el tipo de metal (férreo o no férreo) y el tipo de moldeoutilizado (moldes perdidos o permanentes). Aunque es posible cualquier combinación, normalmente las fundi-ciones de metales férreos suelen utilizar moldes perdidos (por ejemplo, moldes de arena) y, las de metales noférreos, permanentes (por ejemplo, moldeo a presión). Cada uno de estos procesos básicos puede implicar unaserie de técnicas que varían en función del tipo de horno utilizado, el sistema de moldeo y de producción demachos (arenas verdes o distintos aglomerantes químicos), así como el sistema de colada y las técnicas de aca-bado empleadas. Todos ellos tienen sus propias características técnicas, económicas y medioambientales, ade-más de ventajas y desventajas.Los capítulos 2, 3 y 4 de este documento siguen una aproximación basada en el flujo de procesos para describirlas distintas operaciones, desde la elaboración de moldes hasta el acabado y el tratamiento térmico. En ellos sedescriben las técnicas utilizadas, los niveles de emisión y consumo que conllevan y las técnicas para minimi-zar el impacto medioambiental. El capítulo 5 se estructura sobre la distinción entre tipos de metal y tipos demoldeo. II
  7. 7. Resumen Ejecutivo ���������������������������������������������������� ������ ������������� ������������������������������ �������������� ����������� ����������� ������������ ������� ������ ������������� ������������ ���������������� ������������������ ��������������������������� ���������������� ������������ ��������� ���������� �������������� ������������������������������ ������������� ����������� ������������� ���������������� ������������� ������������ ������������������� ��������������������� �������������� �������������� ������������������������ ������������ ���������������� �������������� ���������� ������������ ��������������������� �������������������� ������������������������ ������� ������������������������������������ ������������ ����������� ��������������������� ��������������� El proceso de fundición      �����������������������������������������������Aspectos medioambientales claveLa industria de la fundición tiene una importancia capital en el reciclado de metales. La chatarra de acero,hierro y aluminio se funde nuevamente y da lugar a nuevos productos. Desde el punto de vista de las con-secuencias medioambientales, los procedimientos más negativos que tienen lugar en las fundiciones sonaquellos de carácter térmico o que emplean aditivos minerales. Así pues, las principales amenazas para elentorno son las relativas a los gases de salida y residuales y a la reutilización o eliminación de residuosminerales.Las emisiones a la atmósfera son la principal preocupación medioambiental. La transformación genera partí-culas de origen metálico, compuestos acidificantes, productos de combustión incompleta y carbono orgánicovolátil. Las partículas de polvo son realmente problemáticas, ya que se generan en todas las etapas del proce-so y adoptan distintas composiciones y tipos. Se genera polvo durante la fusión, el moldeo en arena, la coladay el acabado, y ese polvo producido puede contener metales y óxidos metálicos.La utilización de coque como combustible o el calentamiento de crisoles u hornos mediante quemadores degas o de petróleo pueden provocar la emisión de productos de la combustión como NO x y SO2 . Por otro lado,el empleo de coque y la presencia de impurezas (por ejemplo, aceite, pintura, etc.) en la chatarra pueden III
  8. 8. MTDs para forja y fundiciónllegar a producir productos de combustión incompleta o recombinaciones (como por ejemplo PCDD/F), ade-más de polvo.Al confeccionar los moldes y machos se emplean varios aditivos para aglomerar la arena. Y al aglomerarla ycolar el metal se generan productos de reacción y descomposición, entre ellos compuestos inorgánicos y orgáni-cos (aminas, COV). Los productos de descomposición (principalmente COV) siguen generándose durante losprocesos de enfriamiento y desmoldeo y productos pueden provocar, además, malos olores.Durante el proceso de fundición las emisiones a la atmósfera no se limitan a un único punto o puntos fijos. Lasfuentes de emisión son varias (por ejemplo, coladas calientes, arena, metales calientes). Por ello, una de lascuestiones cruciales en la prevención de las emisiones es, además de tratar los gases de salida, lograr captu-rarlos.El moldeo en arena supone el empleo de grandes volúmenes de arena, con una relación arena/metal líquidosituada normalmente entre 1:1 y 20:1. La arena utilizada puede regenerarse, reciclarse, reutilizarse o des-echarse. En la fase de fusión se generan residuos minerales adicionales por extracción de impurezas de lafundición, como son la escoria y el dross, los cuales pueden tanto reutilizarse como eliminarse.Dado que las fundiciones utilizan procesos térmicos, la eficiencia energética y la gestión del calor generado sonaspectos medioambientales importantes. A pesar de todo, a causa del elevado grado de transporte y manipu-lación del elemento destinatario de esa energía (es decir, el metal) y de su lento enfriamiento, la recuperaciónde este calor no siempre es sencilla.Las fundiciones también presentan un elevado consumo de agua, por ejemplo, para el enfriamiento y temple.En la mayoría de ellas, la gestión del agua implica la existencia de un circuito interno por el que se evapora lamayor parte. El agua suele utilizarse en los sistemas de enfriamiento de hornos eléctricos (de inducción o dearco) o de cubilotes. Por lo general, el volumen final de agua residual es muy pequeño. Sin embargo, si se uti-lizan técnicas de eliminación de partículas por vía húmeda, el agua generada requiere atención especial. Enel llenado por (alta) presión se forma una corriente de agua residual que debe tratarse para eliminar los com-puestos orgánicos (fenol, petróleo) antes de su vertido.Niveles de consumo y emisiónEn la siguiente figura se presenta una descripción general de las entradas y salidas del proceso de fundición.La etapa de «fabricación» que aparece en el centro también engloba todos los procedimientos necesarios. Lasentradas principales son el metal, la energía, los aglomerantes y el agua. Las emisiones clave son las partícu-las, las aminas y los COV, además del SO2, las dioxinas y los NOx para determinados tipos de hornos.En la etapa de fusión se utiliza entre el 40 y el 60% de la energía de entrada. En determinados tipos de metal,el empleo de energía depende del tipo de horno en cuestión. Las energías de fusión se sitúan entre 500 y 1.200kWh/t de carga metálica para los materiales férreos y entre 400 y 1.200 kWh/t de carga metálica para el alu-minio.Las cantidades y tipos de aglomerantes, productos químicos y arena empleadas dependen en gran medida deltipo de moldeo, sobre todo de su forma y tamaño, aunque también del tamaño de las series fabricadas.El consumo de agua depende básicamente del tipo de horno empleado, del sistema de depuración de gases decombustión aplicado y del método de colada utilizado.En cada etapa del proceso se generan partículas, aunque con diferentes concentraciones de óxidos minerales,metales y óxidos metálicos. Los niveles de partículas durante la fusión del metal se encuentran en rangos in-feriores al límite de detección (en ciertos metales no férreos) y valores superiores a 10 kg/tonelada en el casode la fusión de hierro en cubilotes. La gran cantidad de arena empleada en el desmoldeo con molde perdidogenera emisiones de partículas durante las distintas etapas de moldeo.Las aminas se utilizan como aceleradores en la elaboración de machos, lo que origina emisiones propias gene-radas en las disparadoras de machos y emisiones difusas procedentes de la manipulación de los mismos. IV
  9. 9. Resumen EjecutivoLa emisión de compuestos orgánicos volátiles (principalmente disolventes, BTEX y, en menor medida, fenol,formaldehído, etc.) se produce por el uso de, por ejemplo, resinas, disolventes orgánicos o recubrimientos detipo orgánico empleados en el moldeo y en la elaboración de machos. Los compuestos orgánicos se descompo-nen térmicamente durante la colada del metal y vuelven a surgir durante las fases de desmoldeo y enfria-miento. En este documento se presentan niveles de emisiones con valores situados entre 0,1 y 1,5 kg/tonela-da de colada. ������� ������������� �������������� ������� ���� �������������� ���������� �������������������������� ������������������������������������������ ������������������������������������ ����������������������� ����� �������������������� ������� ����������������� ������������������������� ����� ������� ������� ������� ���� ��������������� ����������������������� ���������������� ������ ������� ������� ������������� ��������� ����� Vista general del flujo de materiales ������������������������������������ ��������������������� en el proceso �������������������������������������� de fundición      Técnicas a tener en cuenta para determinar las MTDLa minimización de las emisiones, el uso eficiente de las materias primas y la energía, el uso óptimo de losprocesos químicos, la recuperación y el reciclaje de los residuos y la sustitución de sustancias nocivas son cues-tiones importantes señaladas por la Directiva IPPC. Por lo que respecta a las fundiciones, las principalesconsideraciones son las emisiones a la atmósfera, el empleo eficiente de materias primas y energía y la reduc-ción de desechos, además de los sistemas de reciclado y reutilización empleados.Los aspectos medioambientales antes señalados se atajan mediante diversas técnicas integradas en los proce-sos o mediante las denominadas técnicas ‘end-of-pipe’ (situadas al final del proceso). En este documento sepresentan más de 100 técnicas de control y prevención de la contaminación, ordenadas en los doce epígrafessiguientes, basados principalmente en el flujo de procesos: V
  10. 10. MTDs para forja y fundición  1.  Almacenamiento y manipulación de materias primas: El almacenamiento de materiales y las técnicas de manipulación intentan evitar la contaminación del suelo y el agua y optimizar el reciclaje interno de cha- tarra.  2. usión y tratamiento del metal fundido: Pueden considerarse, para cada tipo de horno, varias técnicas de F optimización de la eficiencia y minimización de la producción de residuos. Se trata principalmente de me- didas integradas en el proceso. Las consideraciones medioambientales se aplican también en la selección del tipo de horno. Especial atención merece la limpieza en la fundición del aluminio y la fusión del magne- sio, dado el gran potencial contaminante de los productos que se han venido utilizando hasta hace poco (HCE y SF6).  3. roducción de moldes y machos, incluyendo la etapa de preparación de la arena: Se pueden aplicar técni- P cas y medidas de mejores prácticas para minimizar el consumo en cada tipo de sistema aglomerante y en las sustancias utilizadas para desmoldear los llenados por inyección. Para la reducción de las emisiones de COV y olores generados por los sistemas de molde perdido pueden emplearse recubrimientos de agua y disolventes inorgánicos. Aunque los recubrimientos de agua se utilizan ampliamente, la aplicación de di- solventes inorgánicos en la producción de machos es todavía limitada. Otra aproximación consistiría en el uso de distintos métodos de moldeo. Sin embargo, estas técnicas sólo se emplean en contextos muy delimi- tados.  4. olada del caldo: Para mejorar la eficiencia del proceso de colada se podrían tener en cuenta algunas me- C didas destinadas a incrementar el rendimiento del metal (es decir, la proporción de caldo frente a pieza terminada).  5. aptura y tratamiento de humos y gases de combustión y de salida: Hacer frente a las emisiones a la at- C mósfera en las distintas etapas de fundición requiere la implantación de un sistema apropiado de captura y tratamiento. En función de la operación unitaria pueden estudiarse varias técnicas, que varían según el tipo de compuestos emitidos, el volumen de gas residual y la facilidad de captación del mismo. Las técnicas utilizadas para capturar los gases residuales son de gran importancia a la hora de reducir las emisiones fugitivas; por lo que respecta a este tipo de emisiones, también pueden tenerse en cuenta medidas de me- jores prácticas.  6. revención y tratamiento de aguas residuales: En muchos casos se puede evitar o minimizar la generación P de aguas residuales empleando una serie de medidas integradas en el proceso. Las aguas residuales que no puedan evitarse contendrán partículas minerales o metálico, aminas, sulfatos, aceite o lubricantes, dependiendo de la fuente de la que procedan. Las técnicas de tratamiento aplicables difieren según el tipo de compuesto.  7. ficiencia energética: La fusión consume entre el 40 y el 60% del total de energía aportada en una fundi- E ción. Por ello, las medidas de ahorro energético deben aplicarse tanto al proceso de fusión como a los demás procesos (por ejemplo, compresión del aire, arranques de la planta, hidráulica) existentes. La necesidad de refrigerar el horno y el gas residual genera una corriente de agua o aire caliente que abre la posibilidad de dar uso, interno o externo, al calor.  8. rena: regeneración, reciclaje, reutilización y eliminación: Puesto que las fundiciones emplean grandes A cantidades de arena, una de las principales materias primas inertes, su regeneración o reutilización ad- quiere gran importancia en la ámbito medioambiental. Para regenerar la arena se utilizan varias técnicas (por ejemplo, tratamiento y posterior reutilización nuevamente como molde), cuya elección depende del tipo de aglomerante y de la composición del flujo de arena. Si la arena no se regenera internamente puede plan- tearse su reutilización externa para así evitar tener que desecharla. Se ha demostrado que la arena tiene varias aplicaciones.  9. olvo y residuos sólidos: tratamiento y reutilización: Las técnicas empleadas en el proceso y las medidas P operativas son aspectos que hay que tener en cuenta de cara a la minimización del polvo y los residuos. Al polvo recogido, la escoria y otros residuos sólidos se les puede dar nuevos usos internos o externos.10.  Minimización de ruido: Son varias las actividades desarrolladas en las fundiciones que generan ruido. Las instalaciones que se encuentran cerca de zonas habitadas pueden provocar molestias a las personas. Así pues, también puede considerarse la preparación e implementación de un plan de minimización del ruido, centrado tanto en medidas generales como adaptadas a la fuente que lo origina.11. esmantelamiento: La Directiva IPPC reclama la atención sobre la posible contaminación originada du- D rante el desmantelamiento de las instalaciones, una etapa en la que las fundiciones presentan riesgo de VI
  11. 11. Resumen Ejecutivo contaminación del suelo. Existen algunas medidas generales de amplio espectro, no limitadas a las fundi- ciones, que podrían tomarse en consideración.12. erramientas de gestión medioambiental: Los sistemas de gestión medioambiental son una herramienta H útil en la prevención de la contaminación procedente de las actividades industriales en general. Por ello son una de las partes básicas de cualquier BREF.MTD para fundicionesEl capítulo 5, dedicado a las MTD, señala las técnicas que el TWG ha considerado MTD, en un sentido general,para la industria de la fundición, basándose en la información del capítulo 4 y en especial en la definición delartículo 2(11) de las «mejores técnicas disponibles» y las consideraciones detalladas en el anexo IV de la Direc-tiva. El capítulo dedicado a las MTD no establece ni propone límites a las emisiones; se limita a sugerir algu-nos niveles asociados al uso de las MTD.Durante el intercambio de información por parte del TMG se presentaron y debatieron numerosas cuestiones.Este sumario recoge algunas de las más significativas. Los siguientes párrafos resumen las principales con-clusiones sobre MTD relativas a los retos medioambientales más importantes.Los elementos de las MTD deberán adaptarse a cada tipo de fundición. Una fundición consiste básicamente enun taller de fusión y uno de colada, ambos con su propia cadena de suministro. En el caso del moldeo perdido,la cadena de suministro incluye todas las actividades relativas al moldeo y la producción de machos. En elcapítulo dedicado a las MTD se distingue entre la fusión de metales férreos y no férreos, y en el moldeo, entremoldes permanentes o perdidos. Cualquier fundición puede clasificarse teniendo en cuenta el tipo de fusión ylos sistemas de moldeo asociados, para los que se describen MTD específicas. También se presentan MTD ge-néricas aplicables a cualquier fundición.MTD genéricasAlgunos elementos de las MTD son genéricos y se aplican a todas las fundiciones, sin que importen los proce-sos utilizados o el tipo de productos obtenidos. Se refieren a flujos de material, acabado de coladas, ruido, aguasresiduales, gestión medioambiental y desmantelamiento.Las MTD buscan optimizar la gestión y el control de los flujos internos con el fin de prevenir la contamina-ción y el deterioro, proporcionar una buena calidad de entrada, permitir el reciclaje y la reutilización y me-jorar la eficiencia del proceso. El BREF trata del almacenamiento y la manipulación tratados en el documen-to BREF dedicado al almacenamiento, pero añade al respecto algunas MTD específicas de las fundiciones,por ejemplo el almacenamiento de la chatarra sobre superficies impermeables con sistema de recogida ydrenaje (si bien la construcción de un tejado puede suplir en parte este sistema), el almacenamiento por se-parado de los materiales de entrada y los residuos, el uso de contenedores reciclables, la optimización delrendimiento del metal y medidas de mejores prácticas para la transferencia del metal fundido y la manipu-lación de las cucharas.Se proponen MTD para las técnicas de acabado que generan polvo y para las técnicas de tratamiento térmico.En cuanto a los cortes abrasivos, el granallado y el rebabado, las MTD van dirigidas a la recogida y el trata-miento del gas residual utilizado en el acabado mediante un sistema seco o húmedo. Las MTD también pro-mueven tratamientos térmicos con combustibles limpios (es decir, gas natural, o combustibles con bajo conte-nido de azufre), el funcionamiento automatizado de los hornos y del sistema de control de quemadores/calenta-dores o la captura de gases de salida procedentes de los hornos de tratamiento térmico.Respecto a la minimización del ruido, las MTD consisten en desarrollar y poner en práctica una estrategia dereducción del ruido con medidas generales y específicamente centradas en el origen, como por ejemplo el uso desistemas de separación para las operaciones unitarias que más ruido generan, como el desmoldeo, además dela utilización de medidas adicionales en función de las condiciones locales. VII
  12. 12. MTDs para forja y fundiciónLas MTD que tratan la gestión de aguas residuales se centran en la prevención, la separación de los distintostipos de aguas residuales, la maximización del reciclaje interno y la aplicación de tratamientos adecuados alflujo final. Para ello se proponen emplear, por ejemplo, interceptores de aceite o sistemas de filtrado y sedimen-tación.Las emisiones fugitivas tienen su origen en fuentes no confinadas (transferencias, almacenamientos, derra-mes) o en la parte de las confinadas que por escapar no se puede gestionar. En este caso las MTD fomentan laaplicación de un conjunto de medidas sobre la manipulación y el transporte de las materias y la optimizaciónde la captura y depuración de gases de salida mediante la utilización de una o más técnicas. Se da preferenciaa la captura de los humos lo más cerca posible de la fuente que los origina.Las MTD también suponen la implementación y adhesión a un sistema de gestión medioambiental (SGA) queincluya medidas adaptadas a las circunstancias concretas, como por ejemplo el compromiso por parte de ladirección, la planificación, el establecimiento e implantación de procedimientos o la comprobación del compor-tamiento, con acciones correctivas y revisiones incluidas.Las MTD consisten asimismo en poner en práctica todas las medidas necesarias para prevenir posibles conta-minaciones durante el desmantelamiento. Entre ellas destacan la minimización de riesgos en la fase de dise-ño, la implementación de un programa de mejoras dirigido a las instalaciones existentes y el desarrollo y se-guimiento de un plan de cierre de instalaciones que prevea tanto las instalaciones nuevas como las existentes.Dichas medidas deben estar dirigidas, al menos, a las siguientes partes del proceso: depósitos, contenedores,tuberías, aislantes, balsas y vertederos.Fundición de metal férreoEn cuanto al funcionamiento de los cubilotes, las MTD incluyen técnicas que mejoran la eficiencia, como el usode hornos de doble fila de toberas, enriquecimiento del oxígeno, soplado continuo o funcionamiento de largaduración, aplicación de mejores prácticas durante la fusión y control de la calidad del coque. También se consi-deran MTD la captura, enfriamiento y depuración de partículas del gas residual y la aplicación de la postcom-bustión y la recuperación del calor en determinadas condiciones. Varios de los sistemas utilizados para elimi-nar partículas de la corriente gaseosa se consideran MTD, si bien es preferible la depuración húmeda de par-tículas cuando se funde con escoria básica y, en algunos casos, como una de las medidas destinadas a preveniry minimizar la emisión de dioxinas y furanos. La industria ha expresado sus dudas sobre la implantación demedidas secundarias para atajar las dioxinas y los furanos que sólo se han verificado en otros sectores y, enparticular, sobre su aplicación a las fundiciones más pequeñas. En el caso de los cubilotes, las MTD para lagestión de residuos son la minimización de la formación de escoria, el tratamiento previo de la escoria quepermita su reutilización externa y la recogida y reciclaje de menudo de coque (el vurgarmente denominadocoquillo).Con respecto al funcionamiento de los hornos eléctricos de arco, las MTD incluyen procesos fiables y eficientesdestinados a acortar el tiempo de fusión y tratamiento a través de la utilización de escoria esponjosa, capturaeficiente y enfriamiento de los gases residuales del horno y a través de la depuración de partículas medianteun filtro de mangas. En este caso, las MTD consisten en reciclar el polvo filtrado en el horno de arco.Las MTD correspondientes a los hornos de inducción establecen la necesidad de fundir chatarra limpia; utili-zar medidas de buenas prácticas en los procedimientos de carga y en el funcionamiento; utilizar potencia defrecuencia media y, al instalar un nuevo horno, cambiar la frecuencia de cualquier horno que funcione concorriente principal a frecuencia media; evaluar la posibilidad de recuperar el calor de los residuos y, en deter-minadas condiciones, implantar un sistema de recuperación de calor. En cuanto a la captura y tratamiento delos gases de salida en los hornos de inducción, las MTD consisten en emplear una campana o una cubiertaextractora en cada horno para capturar los gases residuales y maximizar la recogida de los mismos a lo largodel ciclo completo de trabajo; utilizar gas de combustión seco para la limpieza y lograr mantener las emisionesde polvo por debajo de 0,2 kg/tonelada de hierro fundido.En los hornos rotativos, las MTD serían implantar un conjunto de medidas destinadas a optimizar el rendi-miento del horno y utilizar un quemador de oxigás. También capturar el gas residual cerca de la salida delhorno, emplear postcombustión, enfriar mediante un intercambiador de calor y posteriormente utilizar un VIII
  13. 13. Resumen Ejecutivosistema seco de extracción de partículas. De cara a la prevención y la minimización de las emisiones de dioxi-nas y furanos, las MTD establecen el uso combinado de diversas medidas. De forma parecida a lo que ha suce-dido con los cubilotes, la industria ha expresado dudas sobre la implantación de medidas secundarias paraatajar las dioxinas y de técnicas que sólo se han verificado en otros sectores y, en particular, sobre su aplicacióna las fundiciones más pequeñas.El tratamiento aplicado actualmente al metal depende del tipo de producto que se elabore. Las MTD consistenen recoger el gas de salida de los convertidores AOD mediante una campana o canopy y recoger y tratar el gasresidual procedente de la nodulización mediante un filtro de mangas. Las MTD también incluyen lograr queel polvo de MgO pueda reciclarse.Fundición de metal no férreoPor lo que respecta al funcionamiento de los hornos de inducción para el fundido de aluminio, cobre, plomo yzinc, la MTD consiste en seguir medidas propias de mejores prácticas para los procesos de carga y funciona-miento, utilizar potencia de frecuencia media y, al instalar un nuevo horno, cambiar cualquier horno quefuncione a la frecuencia de la corriente general a frecuencia media; evaluar la posibilidad de recuperar el calorresidual y, en condiciones específicas, implantar un sistema de recuperación de calor. En cuanto a la captaciónde gases de salida procedentes del horno, las MTD aconsejan reducir al mínimo las emisiones y, en caso nece-sario, capturar los gases residuales, maximizando su recogida a lo largo del ciclo completo de trabajo, y poneren marcha un sistema seco de depuración de los gases de combustión.Las MTD relativas a otros tipos de hornos se centran principalmente en la recogida eficiente de los gases resi-duales y/o la reducción de emisiones fugitivas.Para el tratamiento de los metales no férreos las MTD establecen el empleo de un impulsor para la desgasifi-cación y la limpieza del aluminio. Es MTD el empleo de SO2 como gas de recubrimiento en el fundido del mag-nesio en instalaciones con una producción anual igual o superior a las 500 toneladas. De cara a las plantaspequeñas (500 toneladas de Mg de producción anual), las MTD consisten en emplear SO2 o bien minimizar eluso de SF6. Si se utiliza SF6, el nivel de consumo asociado a las MTD es inferior a 0,9 kg/tonelada de colada(en el caso de la colada en moldes de arena) e inferior a 1,5 kg/tonelada (inyección).Molde perdido o de arenaLas coladas con molde perdido comprenden el moldeo, la producción de machos, el llenado, el enfriado y el des-moldeo. Estos procesos comportan la producción moldes de arena verde o aglomerada químicamente, ademásde machos de arena químicamente aglomerados. Las MTD hacen referencia a tres categorías de elementos:moldeo en arena verde, moldeo químico en arena y llenado/enfriamiento/desmoldeo.En cuanto a la preparación de la arena verde, las MTD tratan de la captación y depuración de los gases desalida y el reciclaje interno o externo del polvo recogido. En línea con el objetivo de minimizar los residuos quese eliminan, las MTD señalan la necesidad de implantar una regeneración primaria de la arena verde, conunas proporciones de regeneración asociadas del 98% (arena única) o 90–94% (arena verde con machos incom-patibles).Por lo que respecta a la arena con aglomerante químico, las MTD propuestas abarcan diversas técnicas ytratan numerosas cuestiones medioambientales. Las MTD consisten en minimizar el empleo de aglomeran-te y resina, así como las pérdidas de arena y las emisiones de COV fugitivos capturando los gases emitidosal confeccionar y manipular los machos, y finalmente también utilizar recubrimientos con base de agua. Eluso de recubrimientos de base alcohólica sólo es una MTD en determinados casos, por ejemplo cuando re-sulta imposible aplicar un recubrimiento de base acuosa. En este caso, los gases generados deberían captu-rarse, a ser posible, en la misma área de recubrimiento. Una MTD específica trata la producción de machosendurecidos por aminas y aglomerados mediante uretano (por ejemplo, caja fría) para minimizar las emi-siones de aminas y optimizar su recuperación. En estos sistemas, tanto los disolventes aromáticos como losno aromáticos, se consideran MTD. Las MTD también buscan minimizar la cantidad de arena que se eli-mina, básicamente mediante la adopción de una estrategia de regeneración y/o la reutilización de arena IX
  14. 14. MTDs para forja y fundiciónaglomerada químicamente (mezclada o arena única). Respecto a la regeneración, las condiciones de lasMTD se enumeran en la siguiente tabla. La arena regenerada sólo puede reutilizarse en sistemas de arenacompatibles.MTD para la regeneración de la arena aglomerada químicamente (mezcla y arena única) Proporción de Tipo de arena Técnica regeneración1 (%) Arena única en frío Regeneración mecánica simple 75 – 80 Arena única de silicatos Tratamiento térmico y neumático 45 – 85 Arena única en cajas frías, SO2, cajas calientes, en coquilla Regeneración mecánica en frío o térmica machos: 40 – 100 Arenas orgánicas mezcladas moldes: 90 – 100 Arenas mezcladas (verde y orgánica) Tratamiento mecánico/térmico/ machos: 40 – 100 mecánico, rectificación o fricción moldes: 90 – 100 neumática(1) masa de arena regenerada/masa total de arena utilizada.Los métodos de moldeo alternativos y los aglomerantes inorgánicos tienen potencial para minimizar el impac-to medioambiental de los procesos de moldeo y colado.El llenado, el enfriamiento y el desmoldeo generan emisiones de polvo, COV y otros productos orgánicos. LaMTD consiste en aislar las cadenas de colado y enfriamiento y extraer los gases de salida (en el caso de lascadenas en serie), y aislar asimismo el equipo de desmoldeo, además de tratar los gases de salida mediantesistemas secos o húmedos de extracción de partículas.Molde permanenteA causa de las características diferenciadas del proceso, las cuestiones medioambientales derivadas de la cola-da en molde permanente requieren un enfoque distinto respecto a las de molde perdido, en las que el agua esun factor destacado. Las emisiones a la atmósfera adoptan forma de neblina de aceite en lugar de partículaspolvo y productos de combustión como sucede en otros casos. Así pues, las MTD se centran en medidas de pre-vención que implican la minimización del consumo de agua y agentes desmoldeantes. Las MTD consisten enrecoger y tratar el agua de escorrentía o procedente de fugas mediante interceptores de aceites y por destila-ción, evaporación en vacío o degradación biológica. Si las medidas de prevención destinadas a minimizar laneblina de aceite no permiten a la fundición alcanzar los niveles de emisión asociados a las MTD, éstas secentrarán en el empleo de campanas de extracción y precipitación electroestática para los productos de salidade máquinas MAP.Las MTD para la preparación de la arena aglomerada químicamente coinciden con los elementos mencionadospara el moldeo perdido. Las MTD para la gestión de la arena utilizada consisten en aislar la unidad de elimi-nación de machos y tratar los gases generados mediante sistemas secos o húmedos de extracción de partículas.Si existe un mercado local, las MTD se centrarían conseguir que la arena procedente de la eliminación de losmachos estuviera disponible para ser reciclada.Niveles de emisión asociados a las MTDLos siguientes niveles de emisión se asocian a las medidas contempladas por las MTD arriba citadas. X
  15. 15. Resumen EjecutivoEmisiones a la atmósfera asociadas al uso de MTD en diversas actividades de las fundiciones Nivel de emisión Actividad Tipo Parámetro (mg/Nm³) Acabado de piezas Polvo 5 – 20 Fusión de metales férreos General Polvo (1) 5 – 20 PCDD/PCDF ≤0,1 ng TEQ/Nm3 Fusión de metales férreos Cubilote de viento caliente CO 20 – 1.000 SO2 20 – 100 NOx 10 – 200 Cubilote de viento frío SO2 100 – 400 NOx 20 – 70 COV – NM 10 – 20 Cubilote sin coque NOx 160 – 400 Horno eléctrico de arco NOx 10 – 50 CO 200 Horno rotativo SO2 70 – 130 NOx 50 – 250 CO 20 – 30 Fusión de metales no férreos General Polvo 1 – 20 Fusión de aluminio Cloro 3 Horno de cuba para Al SO2 30 – 50 NOx 120 CO 150 COV 100 – 150 Horno de solera para Al SO2 15 NOx 50 CO 5 COT 5 Moldeo y colada en molde General Polvo 5 – 20 perdido o de arena Macheríz Aminas 5 Unidades de regeneración SO2 120 NOx 150 Colada en molde permanente General Polvo 5 – 20 Neblina de aceite, medida como C total 5 – 10(1) el nivel de emisiones de polvo depende de sus componentes, por ejemplo metales pesados y dioxinas, y su flujo másico.Todos los niveles de emisión asociados se expresan como media a lo largo de un tiempo de medición factible.Cuando resulta practicable el seguimiento continuo se emplea un valor medio diario. Las emisiones a la atmós-fera se basan en condiciones estándar, es decir 273 K, 101,3 kPa y gas seco.Los documentos de referencia de MTD no establecen estándares legalmente vinculantes; están pensados paraproporcionar información y servir de guía a la industria, los estados miembros y el público en general sobre los XI
  16. 16. MTDs para forja y fundiciónniveles de consumo y emisiones que pueden lograrse al utilizar ciertas técnicas. Así pues, será necesario de-terminar los valores límite apropiados a cualquier caso tomando en consideración los objetivos de la DirectivaIPPC y las consideraciones locales.Técnicas emergentesActualmente siguen en fase de investigación y desarrollo, o simplemente acaban de introducirse en el mercado,nuevas técnicas de minimización del impacto medioambiental llamadas emergentes. En el capítulo 6 se tratancinco de ellas: el uso de materiales de baja combustión para la fusión en cubilotes, el reciclaje del polvo de losfiltros con carga metálica, la recuperación de aminas mediante la permeación del gas residual, la pulverizaciónpor separado del agente desmoldeante y el agua en las coladas por presión de aluminio y el uso de materialesaglomerantes inorgánicos en la producción de machos. Esta última técnica ha sido señalada por el GTT comoprometedora, aunque la limitada escala de su aplicación e implantación actuales no permiten por el momentoincorporarla como técnica a las MTD.Conclusiones sobre el intercambio de informaciónIntercambio de informaciónEl documento BREF aglutina más de 250 fuentes de información. Los institutos de investigación sobre la fun-dición proporcionaron buena parte de esa información y desempeñaron un papel activo en el intercambio deinformación. Las notas locales sobre MTD procedentes de diversos estados miembros sirvieron de base sólidapara el intercambio. La mayoría de documentos proporcionados durante el intercambio trataban sobre proce-sos y técnicas tal y como se aplican en las fundiciones de metales férreos. A lo largo de toda la redacción delBREF los procesos de las fundiciones de metales no férreos han quedado subrepresentados; por este motivo,las conclusiones sobre las MTD para fundiciones de metales no férreos son menos detalladas.Nivel de consensoSe logró un buen nivel de consenso general sobre las conclusiones, sin que hubiera opiniones divergentes. Losrepresentantes de la industria añadieron un comentario que expresaba sus dudas sobre la facilidad de implan-tación de medidas secundarias para la reducción de dioxinas.Recomendaciones de cara a futuros trabajosEl intercambio de información y el resultado del mismo, o sea, este documento, representan un importantesalto de cara a lograr el control y la prevención integrados de la contaminación dentro de la industria de lafundición. Los trabajos futuros pueden seguir esta línea si se centran en la recopilación y evaluación de la in-formación que no se proporcionó durante el presente trabajo. En concreto, las iniciativas futuras deberíantratar en detalle las siguientes cuestiones:• Técnicas de reducción de COV: Se necesitan datos e información sobre los métodos aplicados para la captura y tratamiento eficientes de los gases de salida procedentes de las fundiciones que contienen COV. El uso de aglomerantes y materiales de recubrimiento alternativos puede, en este sentido, convertirse en una medida de prevención importante.• Tratamiento de aguas residuales: Se necesitan datos de un buen número de sistemas de tratamiento de agua utilizados en las fundiciones; en ellos se deberían constar los niveles de emisión respecto a la entrada y las técnicas de tratamiento aplicadas.• Fusión de metales no férreos: En este documento sólo se citan datos correspondientes a fundiciones de meta- les no férreos en el caso de algunas instalaciones concretas. Se requiere más información tanto sobre emisio- nes controladas como fugitivas originadas por la fusión de metales no férreos en las fundiciones, basada en la práctica del día a día y expresada en forma de niveles de emisión y flujos de masa. XII
  17. 17. Resumen Ejecutivo• Datos económicos sobre las técnicas de las MTD: Falta información económica sobre muchas de las técnicas presentadas en el capítulo 4. Esta información debería recopilarse a partir de proyectos de implementación de las mismas.Temas sugeridos para futuros proyectos de I+DEl intercambio de información también ha puesto de relieve algunas áreas en las que podría lograrse mayorconocimiento útil a partir de proyectos de investigación y desarrollo. Se trata de las cuestiones siguientes:• Seguimiento y reducción de las dioxinas: Hay que entender mejor la influencia de los parámetros del proceso por lo que respecta a la formación de dioxinas. Para ello se requiere un seguimiento de las emisiones en varias instalaciones y en condiciones diversas. Por otro lado, también es necesario investigar el uso y la efectividad de las medidas secundarias para la reducción de las dioxinas en la industria de la fundición.• Emisiones de mercurio: La elevada volatilidad del mercurio puede provocar emisiones gaseosas, no relacio- nadas con el polvo. Con la vista puesta en la aplicación de una política europea sobre las emisiones de mer- curio se hace necesario investigar las emisiones de mercurio en los procesos de fusión en general y, en par- ticular, en las fundiciones (no férreas).• Quemadores de oxigás y su uso en cubilotes: El TWG señaló la existencia de nuevas aplicaciones como resul- tado de las investigaciones en curso. En este caso, el objetivo de ulteriores investigaciones sería llevar esta técnica hasta un grado de desarrollo que permita su generalización. XIII
  18. 18. Prefacio1.  Sobre el presente documentoA menos que se indique lo contrario, cualquier referencia a «la Directiva» en este documento alude a la Direc-tiva del Consejo 96/61/CE sobre prevención y control integrados de la contaminación. Puesto que la Directivaes válida sin perjuicio de las disposiciones comunitarias en materia de salud y seguridad, también lo es elpresente documento.Este documento forma parte de una serie que presenta los resultados del intercambio de información entre losestados miembros de la UE y las industrias afectadas sobre las mejores técnicas disponibles (MTD) y el segui-miento y desarrollo que implican. *[Publicado por la Comisión Europea de conformidad con el artículo 16(2) dela Directiva, por lo que debe tomarse en consideración, de acuerdo con el anexo IV de la Directiva, a la hora dedeterminar las «mejores técnicas disponibles».]* Nota: los corchetes se eliminarán cuando la Comisión haya completado el procedimiento de publicación.2.  Obligaciones legales relevantes de la Directiva IPPC y definición de MTDPara ayudar al lector a entender el contexto en el que se redactó el presente documento, en el prefacio se inclu-yen algunas de las definiciones más relevantes de la Directiva IPPC, incluida la del término «mejores técnicasdisponibles». Se trata de definiciones inevitablemente incompletas y de carácter únicamente informativo. Notienen validez legal y en ningún caso modifican o perjudican las disposiciones contenidas en la Directiva.El objetivo de la Directiva es lograr el control y la prevención integrados de la contaminación generada por lasactividades detalladas en el anexo I, con el fin de conseguir un alto grado de protección del medio ambiente ensu conjunto. Los fundamentos legales de la Directiva se refieren a la protección medioambiental y su implan-tación debe tener en cuenta otros objetivos comunitarios, como por ejemplo la competitividad de la industriacomunitaria en relación con el desarrollo sostenible.Más concretamente, la Directiva establece un sistema de autorizaciones para determinadas categorías de ins-talaciones industriales que exigen que titulares y reguladores cuenten con una visión general y a la vez integraldel potencial contaminante y de consumo de la instalación. El objetivo global de este planteamiento integradoes mejorar la gestión y el control de los procesos industriales con el fin de garantizar un elevado nivel generalde protección medioambiental. Desde este punto de vista resulta esencial el principio general presentado en elartículo 3, según el cual los operarios han de adoptar todas las medidas preventivas frente a la contaminación,en particular a través de la aplicación de las MTD, para mejorar su rendimiento medioambiental.El término «mejores técnicas disponibles» se define en el artículo 2(11) de la Directiva del modo siguiente: «Lafase más eficaz y avanzada de desarrollo de las actividades y de sus modalidades de explotación, que demues-tren la capacidad práctica de determinadas técnicas para constituir, en principio, la base de los valores límitede emisión destinados a evitar o, cuando ello no sea practicable, reducir en general las emisiones y el impactoen el conjunto del medio ambiente.» El mismo artículo 2(11) prosigue con la definición del término:• «técnicas»: la tecnología utilizada junto con la forma en que la instalación esté diseñada, construida, man- tenida, explotada y paralizada;• «disponibles»: las técnicas desarrolladas a una escala que permita su aplicación en el contexto del sector industrial correspondiente, en condiciones económica y técnicamente viables, tomando en consideración los costes y los beneficios, tanto si las técnicas se utilizan o producen en el Estado miembro correspondiente como si no, siempre que el titular pueda tener acceso a ellas en condiciones razonables;• «mejores»: las técnicas más eficaces para alcanzar un alto nivel general de protección del medio ambiente en su conjunto. XV
  19. 19. MTDs para forja y fundiciónEn el anexo IV de la Directiva se detalla una lista de los «Aspectos que deben tenerse en cuenta con caráctergeneral o en un supuesto particular cuando se determinen las mejores técnicas disponibles (…), teniendo encuenta los costes y ventajas que pueden derivarse de una acción y los principios de precaución y prevención».Estos aspectos incluyen la información publicada por la Comisión de conformidad con el artículo 16(2).Las autoridades competentes responsables de la concesión de autorizaciones deberán tener en cuenta los prin-cipios generales establecidos en el artículo 3 al determinar las condiciones de los permisos. Estas condicionesdeben incluir valores límite para las emisiones, que serán completados (o sustituidos), según corresponda, porparámetros equivalentes o medidas técnicas. De acuerdo con el artículo 9(4) de la Directiva, los límites a lasemisiones han de basarse en las MTD, sin perjuicio del cumplimiento de las exigencias de calidad medioam-biental, sin que se prescriba el uso de ninguna técnica o tecnología específica, aunque teniendo en cuenta lascaracterísticas técnicas de las instalaciones en cuestión, su localización geográfica y las condiciones medioam-bientales locales. En todos los casos, las condiciones de la autorización deben incluir disposiciones sobre laminimización de la contaminación a larga distancia o transfronteriza y deben garantizar un alto grado deprotección medioambiental general.Los Estados miembros tienen la obligación, según el artículo 11 de la Directiva, de garantizar que las autori-dades competentes realicen un seguimiento de los avances de las MTD o estén informadas al respecto.3.  Objetivo de este documentoEl artículo 16(2) de la Directiva exige que la Comisión organice «un intercambio de información entre los Es-tados miembros y las industrias correspondientes acerca de las mejores técnicas disponibles, las prescripcio-nes de control relacionadas, y su evolución. La Comisión publicará cada tres años los resultados de los inter-cambios de información.»El objetivo de intercambio de información se establece de acuerdo con el considerando 25 de la Directiva, dondese indica que «los avances y el intercambio de información en la Comunidad sobre las mejores técnicas dispo-nibles contribuirán a reducir los desequilibrios tecnológicos en el ámbito de la Comunidad, ayudarán a la di-vulgación mundial de los valores límite establecidos y de las técnicas empleadas en la Comunidad y, asimismo,ayudarán a los Estados miembros para la aplicación eficaz de la presente Directiva.»La Comisión (DG de Medio Ambiente) estableció un foro de intercambio de información (IEF, InformationExchange Forum) para contribuir a la realización de los trabajos previstos en el artículo 16(2) y propició lacreación de diversos grupos de trabajo técnicos (TWG) en el marco del IEF. Tanto este foro como los grupos detrabajo técnicos cuentan con representantes de los Estados miembros y la industria, uno de los requisitos queestablece el artículo 16(2).El objetivo de esta serie de documentos es reflejar con precisión el intercambio de información, tal y como re-quiere el artículo 16(2), y proporcionar información de referencia a las autoridades responsables de la conce-sión de autorizaciones para que la tengan en cuenta en el momento de determinar las condiciones de la autori-zación. Estos documentos aportan información relevante sobre las mejores técnicas disponibles, por lo quedeberían convertirse en herramientas útiles para potenciar el rendimiento medioambiental.4.  Fuentes de informaciónEl presente documento es un resumen de la información recopilada de varias fuentes, entre ellas, en especial,la opinión del grupo de expertos creado para ayudar a la Comisión en la tarea encomendada, y ha sido verifi-cada por los servicios de la Comisión. Se agradecen profundamente todas las contribuciones.5.  Cómo interpretar y utilizar este documentoLa información que aporta este documento está pensada para utilizarse como referencia inicial a la hora dedeterminar las MTD para casos concretos. Al establecer las MTD y las condiciones de autorización basadas en XVI
  20. 20. Prefaciolas mismas hay que tener siempre en cuenta el objetivo general: lograr un elevado nivel de protección del medioambiente en su conjunto.El resto de esta sección describe qué tipo de información aporta cada capítulo del documento.Los capítulos 1 y 2 proporcionan información general sobre el sector industrial afectado y sobre los procesosindustriales que en él tienen lugar.El capítulo 3 aporta datos e información sobre los niveles actuales de consumo y emisiones y refleja la situaciónde las instalaciones existentes en el momento de su redacción.El capítulo 4 describe en detalle la reducción de emisiones y otras técnicas consideradas de gran importanciapara determinar las MTD y las condiciones de las autorizaciones basadas en éstas. Aporta información sobrelos niveles de consumo y emisiones considerados alcanzables en aplicación de la técnica, una estimación gene-ral de los costes y enumera posibles problemas colaterales asociados a la técnica; además, analiza hasta quépunto es aplicable la técnica teniendo en cuenta la variedad de instalaciones que requieren autorizacionesIPPC (por ejemplo, nuevas instalaciones, ya existentes, grandes o pequeñas). No se han incluido las técnicasque, por lo general, se consideran obsoletas.El capítulo 5 describe las técnicas y los niveles de emisión y consumo considerados compatibles con las MTDde forma genérica. Su objetivo es proporcionar indicaciones generales sobre los niveles de emisión y consumoque se consideran un buen punto de referencia para ayudar a determinar las condiciones de autorización ba-sadas en las MTD o para establecer normas generales vinculantes en virtud del artículo 9(8). Nótese, sinembargo, que el presente documento no propone valores límite a las emisiones. Para determinar las condicio-nes de autorización adecuadas será necesario tomar en cuenta los factores locales y específicos que afectan alas instalaciones en cuestión, su ubicación geográfica y las condiciones medioambientales del lugar. Por lo querespecta a las instalaciones existentes, también debe tenerse en cuenta la viabilidad económica y técnica deactualizarlas. Incluso el objetivo evidente de garantizar un elevado grado de protección del medio ambiente ensu conjunto a menudo implicará un compromiso entre los distintos tipos de impacto medioambiental que enmuchas ocasiones se verá influido por cuestiones locales.Aunque se intenta profundizar en algunas de estas cuestiones, resulta imposible abarcarlas todas en este do-cumento. Las técnicas y niveles presentados en el capítulo 5, por tanto, no serán necesariamente apropiadospara la totalidad de las instalaciones. Por otro lado, la obligación de garantizar un elevado grado de protecciónmedioambiental, incluida la minimización de la contaminación de larga distancia o transfronteriza, provocaque las condiciones de autorización no puedan establecerse únicamente basándose en consideraciones locales.Así pues, es de vital importancia que la información contenida en el presente documento sea tenida en cuentaíntegramente por las autoridades responsables de la concesión de autorizaciones.Puesto que las mejores técnicas disponibles cambian con el paso del tiempo, este documento se revisará y ac-tualizará en su momento. Cualquier comentario o sugerencia debería hacerse llegar a la Oficina Europea dePrevención y Control Integrados de la Contaminación del Instituto de Estudios Tecnológicos Prospectivos(IPTS), a la dirección siguiente: Edificio Expo, c/ Inca Garcilaso, s/n, E-41092 Sevilla, España Teléfono: +34 95 4488 284 Fax: +34 95 4488 426 e-mail: JRC-IPTS-EIPPCB@cec.eu.int Internet: http://eippcb.jrc.es XVII
  21. 21. ÍndiceRESUMEN EJECUTIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IPREFACIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XVOBJETIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXXVII1. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE LAS FUNDICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1. Perspectiva general del sector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.1. Industria de la fundición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.2. Mercados de la fundición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.3. Tipos de fundiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2. Consideraciones medioambientales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.1. Atmósfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.2. Residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.3. Energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.4. Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102. técnicas y procesos de las fundiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.1. Perspectiva general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.1.1. El proceso de fundición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.1.2. Fusión de hierro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.1.3. Fusión de acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.4. Fusión de aluminio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.5. Fusión de magnesio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.1.6. Fusión de cobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.1.7. Fusión de zinc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.8. Fusión de plomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.9. Fusión de superaleaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2. Confección de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.1. Confección de modelos generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.2. Prototipado rápido (RP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.3. Materias primas y su manipulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.4. Fusión y tratamiento del metal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.4.1. Cubilotes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.4.1.1. Cubilote de viento frío . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.4.1.1.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.4.1.1.2. Mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.4.1.1.3. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4.1.1.4. Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4.1.2. Cubilote de viento caliente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4.1.2.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4.1.2.2. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.4.1.2.3. Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 XIX
  22. 22. MTDs para forja y fundición 2.4.1.3. Cubilote de larga campaña . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.4.1.4. Características de las emisiones atmosféricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4.2. Horno eléctrico de arco (HEA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4.2.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4.2.2. Fusión y refinado en HEA con revestimiento ácido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.4.2.3. Fusión y refinado en HEA con revestimiento básico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4.2.4. Características de las emisiones atmosféricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4.3. Hornos de inducción (HI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.3.1. Hornos de inducción sin núcleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.3.1.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.3.1.2. Procedimiento de fusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.4.3.1.3. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.4.3.1.4. Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.4.3.2. Hornos de inducción de canal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.4.3.2.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.4.3.2.2. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.4.3.2.3. Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.4.3.3. Características de las emisiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.4.4. Hornos de techo radiante (calentados por resistencia) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.4.5. Horno rotativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.4.5.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.4.5.2. Procedimiento de fusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.4.5.3. Metalurgia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.4.5.4. Aplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.4.5.5. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.4.5.6. Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.4.6. Hornos de solera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.4.7. Hornos de cuba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.4.7.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.4.7.2. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.4.7.3. Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.4.8. Hornos de crisol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.4.8.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.4.8.2. Procedimiento de fusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.4.8.3. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.4.8.4. Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.4.9. Convertidor AOD para el refinado de acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.4.10.  Convertidor VODC para el refinado de acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.4.11. Tratamiento del acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.4.12. Tratamiento del hierro colado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.4.12.1.  Aleación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.4.12.2. Homogeneización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.4.12.3. Desulfuración y recarburación del hierro fundido en cubilote . . . . . . . . . . . . . . 46 2.4.12.4. Tratamiento de nodulización de la colada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.4.12.5. Inoculación de la colada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.4.13. Tratamiento del metal no férreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 XX

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