ضایعات آهن
ضایعات آهن چیست؟
آهن قراضه یا ضایعات آهن و ضایعات فولادی غیر قابل مصرف است و میتوان آن را بازیافت کرد. قراضه آهن یکی از منابع تامین فلزات آهن قراضه، اضافات به دردنخور و قابل بازیافت محصولات غیر قابل استفاده است؛ محصولاتی که در صنایع ساختمانی، خودروسازی، کارخانه، ساختمان سازی یا مانند آن ایجاد شده باشند.
قراضه به عنوان یکی از اصلی ترین منابع تامین فلزات در صنایع مختلف است.
آهن قراضه در صنعت آهن آلات انواع متنوعی دارد. به دلیل تنوع بالای محصولات فولادی،دسته بندی های مختلفی دارد. درجه بندی قراضه، انواع قراضه را از لحاظ خالص بودن آهن موجود در آن مشخص می کند. چگونگی درجه بندی آهن قراضه توسط کارخانجات فولاد تعیین می شود.
از این رو، قطعات ضایعاتی در درجه بندی قراضه به دستههای مختلفی تقسیم می شود که در تدامه به معرفی آن ها می پردازیم:
1-سوپر ویژه: این نوع از قراضه آهن شامل قراضه هایی مانند آهن آلات ساختمان مثل میلگرد و تیرآهن و غیره میشود و اهمیت و ارزش بالایی نسبت به بقیه ی انواع قراضه ها می شود.
2-ویژه: منظور از قراضه درجه ویژه، ورق روغنی و ورق سیاه و فاقد زنگ زدگی، قالب بتن، سر تیر آهن، تکه نبشی، تکه ناودانی و غیره می باشد.
3-درجه یک: قراضه هایی مانند میلگرد کلافی، قوطی و پروفیل ، سر و ته آبگرمکن، انواع لوازم موتوری سبک و سنگین، شاسی هستند.
در قراضه های درجه یک حداقل میزان آهن ۹۷ درصد می باشد و سه درجه باقی را فسفر و گوگرد هر یک نیم درصد، مس، کرم و نیکل هر یک ۲۰/۰ درصد، مولیبدن ۱/۰ درصد، عناصر مس، نیکل، مولیبدن، کرم در مجموع ۳۵/۰ و سرب و روی و قلع هر یک ۰۳/۰ درصد تشکیل می دهند.
4-درجه دوم: این قراضه های در مقایسه با قراضه های درجه یک، به میزان ۳ در صد کمتر آهن دارند. یعنی حداقل میزان آهن در این قراضه های ۹۴ درصد می باشد. که شش درصد باقی را سایر عناصر و فلزات تشکیل می دهد. به قراضه هایی مانند ضایعات درب و پنجره آهنی مستعمل ، تنه دو چرخه و موتور سیکلت، انواع توری ازجمله قراضههای درجه دو محسوب میشوند.
5-درجه سوم:قراضه های درجه سه، بخش دیگری از قراضه های آهن می باشند، که در مقایسه با انواع دیگر در درجه بندی قراضه مشخص می شود. حداقل میزان آهن در این قراضه ها ۹۲ درصد می باشد، که نسبت به قراضه های درجه یک و دو کمتر است. ۸درصد عناصر باقی مانده را سایر عناصر مانند فسفر، مس، نیکل، سرب، روی و غیره تشکیل می دهد. ورق گالوانیزه مستعمل و رنگ خورده، حلب بهداشتی فله، منبع اگزوز ماشین و شلنگهای فشارقوی سوخته ازجمله قراضه درجه سه به شمار میروند
شرد چیست؟
مواد اولیه برای صنایع ذوب و تولید فولاد اشاره کردیم، عمدهترین منابع مورد استفاده برای کارخانجات فولادسازی، قراضهها یا انواع ضایعات آهن هستند. این قطعات پس از اینکه به عنوان تکههای آهنی بلا استفاده به مراکز جمع آوری و ساماندهی ضایعات تحویل داده شدند، میبایست از هم تفکیک شوند. اما تفکیک و جداسازی اقسام ضایعات آهن تنها عملیات مورد نیاز قبل از ذوب نخواهد بود، بلکه برنامههای دیگری نیز قبل از بارگیری در کوره انجام میشود.
یک نمونه از برنامههای مهم که قبل از شارژ کوره بر روی قراضهها پیاده میشود، آمادهسازی قطعات به منظور تسهیل فرایند بارگیری و جابجایی است. لازم به ذکر است که این آمادهسازی تغییراتی در فیزیک قراضهها ایجاد کرده که در نهایت شارژ کورهها را آسانتر میکند. البته این عملیات که توسط ماشینآلات مختلف انجام میگردد، فواید بسیار زیادی در روند بازیافت ضایعات آهنی دارد که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
شردر (shredded) به قطعات قراضه خرد شدهای که از قراضههای آهن ضایعاتی بدست میآید، گفته میشود. در فرایند تولید شردر، ضایعات آهن را با انواع ماشین آلات صنعتی پرس، برش، قیچی و مانند آن به قطعات بسیار کوچکتر تبدیل میکنند. در بین این دستگاهها نیز تفاوتها و مکانیسمهای متعددی وجود دارد. برای مثال، برخی از آنها فلزات را به وسیلهی جریان گاز برش میدهند و برخی دیگر با قیچی و گیوتینهای عظیم این کار را انجام میدهند.
فواید تبدیل قراضهها به شردر:
بحث بازیافت ضایعات آهن با این که سود و منفعت زیادی برای اقتصاد، محیط زیست و صنایع دارد، اما با رعایت برخی نکات میتوان سود آن را بیشتر نیز کرد. چه صنعتی است که از سود بیشتر خوشش نیاید؟ قراضههایی که به صورت شردر یا قراضه خرد شده در آمده باشند، علاوه بر سود بیشتر، برخی ضررهای بارگیری قراضه در کورهها را نخواهند داشت.
جایگزینی قراضههای حاوی قطعات درشت با شردر سبب کاهش زمان کلی ذوب خواهد شد. این مساله شاید ساده بیان شود، اما وقتی پای صنایع و کارخانههای بزرگ ذوب و بازیافت فلزات پیش بیاید، بسیار مهم میشود. زیرا در کسب و کارهای کلان، مخارج کلانی نیز وجود داشته و سود بیشتر و بهرهوری و راندمان بالاتر مورد توجه است. تولید شردر از کارهایی است که در زمینهی بازیافت اثر مثبت میگذارد.
تبدیل قطعات بزرگ قراضههای آهنی به قراضه خرد شده بطور موثری مصرف انرژی را کم میکند. همچنین به دلیل سایز کوچکتر شردر، زمان شارژ کورهها و ذوب شدن مواد کوتاهتر میشود. لازم به ذکر است که ذرات ریز شدهی ضایعات نسبت به ضایعات با ابعاد بزرگ و کنارههای تیز و برنده، آسیب بسیار کمتری به کوره وارد میکنند. مصرف انرژی کمتر، ذوب سریعتر و بارگیری آسان تر کورهها، همگی کمک میکنند تا آلودگی کمتری توسط تاسیسات به هوا وارد شود.
قراضه عمدهترین مادهی اولیه برای کورههای ذوب است که در کورههای القایی مورد استفاده قرار میگیرد. با توجه به حجم عظیم قراضه مورد نیاز برای تولید حجم فولاد مورد تقاضا، تبدیل قطعات به شردر با فواید مذکور، بسیار مفید است. البته برای اعمال این تغییرات لازم است ماشینآلات فشردهسازی و پرس برای کارخانجات مربوط خریداری شود. اما این هزینهی اضافی با توجه به سود نهایی قراضه خرد شده بصرفه خواهد بود.