Aprovechamiento energético de las escorias siderúrgicas en estado fundido

Résumé

La escoria generada como subproducto del proceso de fabricación del acero representa una cantidad nada despreciable de residuos energéticos y emisiones de CO2. La tecnología de recuperación energética de las escorias siderúrgicas no está actualmente implantada, consecuencia de su dificultad de ejecución industrial, pero la demanda actual y los incentivos para la ejecución de nuevas plantas de generación de energía eléctrica basadas en energías renovables y en la recuperación del calor generado en procesos industriales, ofrecen una nueva oportunidad para evaluar la viabilidad de este proceso. Esta Tesis presenta una revisión del potencial energético de las escorias a nivel mundial, y una propuesta para una planta de recuperación energética en las factorías de Arcelor-Mittal en Asturias (España), basada en un ciclo vapor Rankine para su posterior producción de electricidad en una turbina. La producción y la viabilidad de la planta han sido analizados usando valores técnicos y económicos típicos para este tipo de plantas. Además, se ha realizado un estudio paramétrico sobre la eficiencia del recuperador de calor y el periodo de reembolso de la inversión. En este contexto, este estudio también presenta un nuevo sistema de recuperación de calor de las escorias producidas en las fábricas de Arcelor-Mittal en Asturias (España) y analiza en detalle el diseño de un intercambiador de calor escorias innovador. Dicho intercambiador de calor ha sido simulado utilizando el software de análisis numérico (CFD) para ajustar su funcionamiento y para determinar la influencia de los parámetros de diseño geométrico y de flujo.