ضایعات آهن و فولاد

ضایعات آهن و فولاد

آهن و فولاد یک منبع ارزشمند در تولید محصولات فولادی جدید هستند. از قرن نوزدهم مقادیر زیادی از آهن و فولاد در مدت طولانی تولید شدند و پس از آن در توسعه فرآیندهای ثانویه صنعت در پردازش ضایعات مفید بوده اند.

ضایعات فولاد و آهن را می توان به سه دسته اصلی تقسیم بندی نمود: ضایعات خانگی، ضایعات جدید و ضایعات قدیمی.

پیشرفت های تکنولوژی به طور قابل ملاحظه ای باعث کاهش میزان تولید ضایعات خانگی شده است. ضایعات جدید یا فوری در کارخانه های تولیدی تولید می شوند و شامل مواردی همچون پرسکاری، تراشکاری و برشکاری می شود. ضایعات قدیمی یا منسوخ شده حاصل از محصولات آهنی یا فولادی پس از مصرف هستند که از آن جمله می توان لوازم خانگی، اتومبیل، پل ها و ساختمان ها را نام برد.

 یکی از مهمترین نکات در بازیافت ضایعات، حفظ کیفیت محصولات فولادی با به حداقل رساندن ترکیب یا آلودگی با فلزات دیگر است. آلودگی فلزی ممکن است از بازیافت ماشین و دیگر فلزات جلوگیری کند.

برخی از مقادیر معمول ضایعات آهن و فولاد عبارتند از: فولاد سنگین فلزی، ورق فولاد ساختار یافته، بسته های سیلیکونی هیدولیکی، ورقه های فولادی تراشکاری شده، دستگاه تراشکاری، قالب های ریخته گری، چدن و فولاد ریخته گری شده، ضایعات برش خورده، فلزات تراشکاری شده و غیره.

بازیافت آهن و فولاد

فولاد ماده ای منحصربه فرد است چراکه همیشه قابل بازیافت است. هرسال میلیون ها تن محصولات فولادی قبل و بعد از مصرف، مانند قوطی های فولادی، وسایل نقلیه خودرو و مصالح ساختمانی توسط کارخانه های فولادی به فولاد جدید تبدیل می شود. در واقع به استثنای اولین روش های ساخت فولاد، بازیافت همیشه بخشی از تولید فولاد بوده است. علاوه براین، تمام محصولات حاصل از بازیافت فولاد می تواند تا پایان عمر مفیدشان مورد بازیافت و استفاده مجدد قرار گیرد.

استفاده از فولاد بازیافتی، در مصرف انرژی به میزان 74% صرفه جویی می نماید. در این فرآیند در هر دقیقه 9000 قوطی فلزی از چرخه دفن زباله ها حذف می شود. قوطی های غذایی به طور کلی شامل پوشش قلع هستند که یک فلز با ارزش است و 70 تا 80 درصد از این قلع در هنگام بازیافت قوطی های غذایی بازیافت می شود. همچنین حدود 60درصد از کل فولاد بازیافت می شود که بیشترین میزان بازیافت می باشد. از جمله مهمترین مواد بازیافتنی عبارتند از : اتومبیل، قوطی های غذایی و لوازم خانگی. تمام این موارد حداقل 20% فولاد بازیافتنی را شامل می شوند.

درجات و انواع مختلف آهن و فولاد، برای مقاصد بازیافت و بازیافت فولاد خالص از قراضه مورد استفاده قرار می گیرند. براساس گزارشات، آهن و فولاد بیش از 90درصد تولید تمام فلزات و بخش های مشابهی از بازار فلزات قراضه را تشکیل می دهند. کارخانه های فولادی حدود 3.4کل ضایعات را مصرف می کنند و مابقی آن در ریخته گری های آهنی مورد استفاده قرار می گیرد. پیشرفت های تکنولوژی بر توانایی های کارخانه های فولاد برای پذیرش ورودی های قراضه بسیار تاثیر گذاشته است. از ابتدای قرن تا دهه 1950، استفاده از کوره ها در روند ساخت فولاد غالب بوده است. پس از آن تکنولوژی فرآیند برپایه اکسیژن (BOF) در سال 1952 معرفی شد و تحت تحولات مختلف مانند مبدل اکسیژن(Q-BOF) قرار گرفته است. امروزه پردازش های BOF 60 درصد از کل تولیدات فولاد را در ایالات متحده تشکیل می دهند. تغذیه اصلی BOF  از آهن خرد شده حاصل از کوره های blast است.

کوره قوس الکتریکی(EAF)در اواسط دهه 1960 به طور تجاری برای ذوب آهن و فولاد توسعه یافت و بخش قابل توجهی از فولاد سراسر جهان تولید می نماید. این تکنیک برپایه استفاده از الکتریسیته منتقل شده توسط الکترودهای گرافیتی برای ریخته گری ضایعات قراضه است و می تواندتقریبا  100% ضایعات را بازیافت نمایند. این تکنیک به عناصر باقی مانده مانند روی، کروم، مس و... که می توانند در ساخت فولاد نقص ایجاد کنند حساس می باشد.

بازیافت فولاد و آهن - چشم انداز آینده

بازیافت فولاد و آهن، مصرف قراضه آهن و رشد و یا کاهش صنعت ضایعات به شدت به سلامت صنایع فولاد بستگی دارد. به گفته کارشناسان، در بیشتر مناطق جهان، افزایش قابل توجهی در مصرف فولاد طی چند سال آینده مشاهده خواهد شد. در برخی از نقاط جهان، اقتصاد رو به رشد و جمعیت رو به رشد، تضمین می کند که تقاضا برای محصولات فولادی و ضایعات تولید شده در طولانی مدت نیز افزایش می یابد.مصرف قراضه آهن و فولاد برای تولید فلزات با کیفیت در صنایع خودروسازی دارای تقاضای زیادی خواهد بود و همچنین کاربرد در ساختمان سازی و تولید لوازم خانگی افزایش می یابد. صنعت پررونق فولاد به انرژی فراوان و ارزان قیمت بستگی دارد. با افزایش هزینه های انرژی، تقاضا برای تولید لوله های فولادی و انواع  آن در صنعت نفت و گاز برای پروژه های حفاری جدید افزایش می یابد.

تجارت الکترونیک با نرخ های مختلف در صنعت فولاد و دیگر بخش های اقتصادی پیشرفت کرده است. فروش ضایعات از طریق تجارت الکترونیکی دارای پتانسیل بالایی است، با تصویب بازاریابی الکترونیک توسط صنایع قراضه آهن انتظار می رود که روند تکامل کمی آهسته تر شود. در تجارت الکترونیک اتخاذ شده، فروشندگان و کارگزاران ضایعات باید ارزش های حاصل از این تکنولوژی را بدست آورده و سود بالقوه و بهره وری حاصل از آن را ببینند.

یکی از مهمترین مشکلات جهان در حال حاضر تولید فولاد بیش از حد است. در اکثر نقاط جهان، ظرفیت تولید فولاد نسبت به تقاضا بیش از حد است و گاهی اوقات 15% بیشتر از مصرف است. با وجود کاهش سود، شرکت ها همچنان به افزایش تولید خود در حدود 2% در هر سال ادامه می دهند. این تولید فولاد اضافی منجر به کاهش قیمت فولاد و کاهش تقاضا و قیمت قراضه می شود.