Estudio de viabilidad para la valorización del residuo de flux de soldadura en la empresa Equipos Nucleares, S.A.

Abstract

Este Trabajo de Fin de Máster investiga la valorización de los residuos de escoria y flux de soldadura por arco sumergido (SAW) generados por la industria Equipos Nucleares, S.A., una empresa dedicada a la fabricación de equipos para la industria nuclear civil, desde una perspectiva medioambiental. La escoria y el flux son residuos no biodegradables cuya gestión adecuada es fundamental. Su disposición en vertederos no solo ocupa espacio, sino que también conlleva un coste económico. Este desafío se ve agravado por las nuevas regulaciones establecidas en la Ley 7/2022, de 8 de abril y el Real Decreto 646/2020, de 7 de julio, que regulan la eliminación de residuos y su disposición en vertederos. Este estudio analiza alternativas para la valorización de la escoria y el flux de soldadura por arco sumergido, como la recuperación de metales, su uso como agregados en materiales de construcción y la reutilización del flux en otros procesos de soldadura. Para caracterizar el residuo y analizar su composición, se realizaron análisis y pruebas de laboratorio. Tras revisar la bibliografía, se decidió investigar la utilización del residuo en materiales de construcción. Para ello, se llevaron a cabo ensayos de hormigón fresco y pruebas de resistencia a la compresión para evaluar la viabilidad de esta alternativa. Mediante análisis de laboratorio, se investigó el uso de estos residuos en hormigón. Las pruebas de resistencia a la compresión, con una adición del 10% de residuos de flux, mostraron una resistencia media de 31,3 MPa a los 28 días, lo que, aunque por debajo del objetivo de 35 MPa, es adecuado para pavimentos ligeros según la norma EHE-08. Este uso proporciona una oportunidad de valorización de residuos industriales, contribuyendo al desarrollo de soluciones sostenibles en la construcción. La utilización de este tipo de hormigón permitiría reducir el impacto ambiental al reutilizar subproductos de la industria de soldadura, sin comprometer significativamente las propiedades mecánicas del material. Se recomienda continuar con investigaciones para optimizar la mezcla y evaluar su durabilidad, mejorando su viabilidad para aplicaciones más exigentes

This master’s thesis investigates the valorization of slag and flux waste from submerged arc welding (SAW) generated by the company Equipos Nucleares, S.A., which specializes in manufacturing equipment for the civil nuclear industry, from an environmental perspective. Slag and flux are non-biodegradable waste whose proper management is essential. Their disposal in landfills not only occupies space but also incurs significant economic costs. This challenge is compounded by the new regulations established in Law 7/2022 of April 8 and Royal Decree 646/2020 of July 7, which govern waste elimination and landfill disposal. This study explores alternatives for valorizing slag and flux waste from submerged arc welding, including metal recovery, use as aggregates in construction materials, and flux reuse in other welding processes. To characterize the residue and analyze its composition, laboratory analyses and tests were conducted. After reviewing the literature, it was decided to investigate the use of the residue in construction materials. Fresh concrete tests and compression strength tests were carried out to evaluate the viability of this alternative. Laboratory analyses investigated the use of these residues in concrete. The compression strength tests, with the addition of 10% flux residues, showed an average strength of 31.3 MPa at 28 days, which, although below the target of 35 MPa, is suitable for light pavements according to the EHE-08 standard. This use provides an opportunity for the valorization of industrial residues, contributing to the development of sustainable solutions in construction. The use of this type of concrete could reduce environmental impact by reusing by-products from the welding industry, without significantly compromising the material's mechanical properties. Further research is recommended to optimize the mixture and evaluate its durability, improving its viability for more demanding applications