Sistema de monitoreo para el cálculo del porcentaje de arena de sílice mermada en la fabricación de envases de vidrio

Abstract

El proceso de fabricación del vidrio implica la mezcla y fusión de diversos materiales, como feldespato, carbonato de sodio, carbonato de calcio y arena de sílice. Es decir, la producción requiere una gran cantidad de estos componentes. Entre los elementos utilizados en la producción de envases se encuentran recursos no renovables, cuya extracción tiene graves consecuencias para el medio ambiente. Se estima que entre el 5 % y el 30 % de estos componentes se liberan al medio ambiente durante las primeras etapas de la producción de productos de vidrio, lo que genera un importante desperdicio de material. Estos residuos pueden ser perjudiciales tanto para el medio ambiente como para la salud de las personas que trabajan o viven cerca de la planta. Para abordar este problema, se ha diseñado un sistema de monitoreo que calcula la perdida de componentes, en particular la arena de sílice, cuando se dispensan desde los contenedores hacia la zona de fusión, etapa en la que todos los materiales se mezclan. El sistema de monitoreo diseñado e implementado en este trabajo de tesis permitió calcular la merma de arena de sílice, que fue de 4.46 % y 4.61 % en los contenedores correspondientes. Este valor se empleó para identificar la perdida de arena de sílice. Además, se pudo identificar el error de merma no visible de +/- 1.7 %, lo cual redujo el impacto ambiental en la primera etapa del proceso afianzando las normativas de seguridad y salud ocupacional.

The glass manufacturing process involves the mixing and melting of various materials, such as feldspar, sodium carbonate, calcium carbonate and silica sand. In other words, production requires a large amount of these components. The elements used in the production of packaging include non-renewable resources, the extraction of which has serious consequences for the environment. It is estimated that between 5 % and 30 % of these components are released into the environment during the early stages of the production of glass products, which generates a significant waste of material. This waste can be harmful to both the environment and the health of people working or living near the plant. To address this problem, a monitoring system has been designed to calculate the loss of components, particularly silica sand, as they are dispensed from the containers to the melting area, the stage at which all materials are mixed. The monitoring system designed and implemented in this thesis work allowed calculating the silica sand loss, which was 4.46 % and 4.61 % in the corresponding containers. This value was used to identify the loss of silica sand. In addition, it was possible to identify the non-visible loss error of +/- 1.7 %, which reduced the environmental impact in the first stage of the process, reinforcing the safety and occupational health regulations.