OPERACIONES DE FUSION

VIDRIO, CERAMICA Y MATERIALES AFINES

VIDRIO, CERAMICA Y MATERIALES AFINES

Este capítulo abarca los siguientes sectores productivos:

• Vidrio

• Fibras de vidrio sintéticas

• Alfarería

• Baldosa cerámica

• Productos cerámicos industriales

• Tejas y ladrillos

• Refractarios

• Piedras preciosas sintéticas

• Fibras ópticas.

Es interesante señalar que muchos de estos sectores no sólo tienen raíces en la antigüedad, sino que también comparten varios procesos generales de fabricación. Por ejemplo, todos se basan fundamentalmente en el uso de materias primas que se encuentran en estado natural en polvo o en forma de finas partículas, las cuales se transforman por el calor en los productos deseados. Por lo tanto, a pesar de la variedad de procesos y productos comprendidos en este grupo, estos tratamientos comunes autorizan a adoptar una perspectiva general común de los riesgos potenciales para la salud asociados con tales industrias.

Puesto que los distintos sectores de fabricación se componen tanto de segmentos pequeños y fragmentados

(por ejemplo, las fábricas de ladrillos) como de grandes plantas de fabricación técnicamente muy avanzadas y con miles de obreros, cada sector se describe por separado.

Operaciones de cocción o de fusión

La fabricación de productos en estos sectores industriales implica operaciones de secado, fusión o cocción en estufas u hornos. En estos procesos el calor se genera por combustión de propano, gas natural (metano) o fuelóleo, fusión por arco eléctrico, microondas, secado dieléctrico, calentamiento con resistencias eléctricas o

varias de estas técnicas. Los riesgos potenciales que presentan los procesos de cocción o fusión incluyen:

• Exposiciones a productos de la combustión tales como monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno(NOx) y anhídrido sulfuroso.

• Humos y partículas en suspensión en el aire procedentes de materias primas (por ejemplo sílice, metales, polvos alcalinos) o de subproductos (como fluorhídrico, cristobalita y vapores de metales pesados).

• Fuego o explosión asociado a los sistemas de combustión utilizados como fuente de calor o para accionar las carretillas elevadoras; riesgos potenciales de fuego o explosión debidos a los tanques de almacenamiento de combustibles inflamables, circuitos de distribución por tuberías y vaporizadores. Los circuitos de retroceso o de reserva de combustible que suelen usarse en caso de cortes de gas natural pueden presentar problemas similares de fuego o explosión.

• Exposición a radiación infrarroja procedente del material fundido, que aumenta el riesgo de cataratas o quemaduras en la piel.

• Exposición a energía radiante y temperaturas muy elevadas. El ambiente de trabajo alrededor de los hornos o estufas es extremadamente caluroso. Pueden presentarse importantes problemas relacionados con las temperaturas muy elevadas cuando los trabajos de reparaciones de emergencia o de mantenimiento rutinario se realizan sobre los lugares de cocción o de fusión o cerca de ellos. El contacto directo de la piel con superficies calientes o materiales fundidos da lugar a quemaduras graves.

• Riesgos de la energía eléctrica. El contacto directo con la energía eléctrica de alta tensión usada para encender resistencias que complementan la cocción con combustibles presenta el riesgo de electrocución y posibles problemas para la salud por exposición a campos electromagnéticos (EMF). Los campos magnéticos

• y eléctricos intensos pueden interferir con marcapasos u otros dispositivos médicos implantados.

• Exposición a ruidos superiores a 85 a 90 dBA emitidos por los ventiladores de combustión, tolvas de amasado o mezcladores, procesos de alimentación y equipos transportadores.

Vidrio

Visión general

El vidrio se formó naturalmente a partir de elementos comunes presentes en la corteza terrestre mucho antes de que nadie pensara siquiera en experimentar con su composición, darle forma o apelar a las innumerables aplicaciones que tiene en la actualidad. La obsidiana, por ejemplo, es una combinación natural de óxidos fundidos por el intenso calor volcánico y vitrificado (convertido en vidrio) por enfriamiento rápido en contacto con el aire. Su color negro y opaco se debe al contenido relativamente elevado de óxido de hierro. Su resistencia química y su dureza se comparan favorablemente con las de muchos vidrios comerciales.

La tecnología del vidrio ha evolucionado a lo largo de 6.000 años y algunos principios modernos son de origen muy remoto. Hoy en día el vidrio se fabrica en todo el mundo. Muchos productos de vidrio se producen en líneas totalmente automatizadas. Aunque el vidrio es uno de los materiales más antiguos, sus propiedades son únicas y todavía no han llegado a conocerse en su totalidad.

El vidrio doméstico se divide en cuatro categorías generales:

1. vajilla (servicios de mesa, tazas y jarras);

2. cristalería;

3. recipientes para horno, y

4. recipientes para cocinar.

Aunque es difícil elaborar una estimación mundial, el mercado de la vajilla es del orden de mil millones de dólares solamente en los Estados Unidos. En sus distintas categorías, el vidrio compite con muchos otros materiales, como metales, plásticos y cerámicas.

Métodos de fabricación

El vidrio es un producto inorgánico de fusión enfriado hasta que alcanza un estado sólido no cristalino. Las características del vidrio son dureza, fragilidad y fractura concoidea. Se fabrica vidrio coloreado, translúcido u opaco variando los materiales disueltos amorfos o cristalinos que lo forman. Cuando el vidrio se enfría desde el estado de fusión, la viscosidad incrementa gradualmente sin cristalizar en un amplio intervalo de temperaturas hasta que adopta su característica dureza y su forma frágil. El enfriamiento se controla para evitar la cristalización o deformación elástica.

Aunque cualquier compuesto que presente estas propiedades físicas es teóricamente un vidrio, la mayoría de los vidrios comerciales se dividen en tres tipos principales y presentan una amplia diversidad de composiciones químicas.

1. Vidrios de sílice-cal-sosa

2. Vidrios de sílice-potasa-plomo

3. Vidrios de borosilicato

.

En la fabricación más moderna, la fusión tiene lugar en grandes hornos regenerativos, recuperativos o eléctricos de material refractario alimentados con petróleo, gas natural o electricidad. A finales del decenio de 1960 y en el de 1970 se comercializó y llegó a utilizarse

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