تولید میلگرد از ضایعات | میلگرد ضایعاتی

<h2 dir="rtl">تولید میلگرد از ضایعات</h2> <p dir="rtl">فولاد از صنایع بالا دستی به شمار می رود و حجم عظیمی از مواد اولیه ساختمانی به ویژه میلگرد از این ماده بدست می آید. استفاده از ضایعات آهن برای تولید میلگرد به دلیل مقرون به صرفه بودن افزایش چشمگیری داشته است. دلیل آن، بازیافت و ارزش مالی ضایعات می باشد. همچنین، هزینه تولید میلگرد از شمش بالا می باشد و از این رو برخی از کارخانه و کارگاه های کوچک تولید میلگرد از ضایعات به عنوان ماده اولیه استفاده می کنند. حال سوال این است که فرآیند تولید میلگرد از ضایعات چگونه است و اصلا ضایعات یا قراضه های آهن چه موادی هستند؟</p> <h2 dir="rtl">ضایعات آهنی چیست؟</h2> <p dir="rtl">ضایعات آهنی یا آهن قراضه در اصطلاح عام به مواد قابل بازیافتی گفته می شود که از محصولات فولادی یا آهنی جدا می شوند. به عنوان مثال میلگردها&nbsp; یا قطعات فلزی خودرو یا ماشین آلات که دیگر کارایی ندارند، ضایعات به حساب می آیند. این مواد را نمی توان به عنوان زباله های عادی در نظر گرفت و برای همین در اوراقی ها خورد می شوند و به کارخانه ها برای ذوب مجدد فرستاده می شوند.</p> <p dir="rtl">همچنین، در حال حاضر حدود 45 درصد از تولیدات فولادی مربوط به میلگرد می باشد که بقیه آن از ضایعات بدست می آید. با توجه به تقاضای شدید بازار به میلگرد، اخیرا در ایران برنامه ای به نام طرح توجیهی میلگرد از ضایعات مطرح شده که ظرفیت پیشنهادی آن بالغ بر 2 هزار و 500 تُن در سال تعریف شده است. در این طرح تولید میلگرد از ضایعات به صورت آجدار مارپیچی و جناقی در سایزهای 8 تا 40 پیش بینی شده است که با حمایت دولت از بخش خصوصی و اعطاء اعتبارات لازم، قابل اجرا خواهد بود.</p> <h2 dir="rtl">منبع تولید میلگرد از ضایعات کجاست؟</h2> <p dir="rtl">محصولات فولادی قراضه - ساختمان ها، خودروها، لوازم خانگی، ظروف فولادی منبع اصلی ضایعات قابل بازیافت هستند. به عنوان مثال میلگرد را برای خاموت زنی برش می دهند، بخشی از آن دور ریخته می شود و به عنوان قراضه به حساب می آید. این میلگردها را می توان به راحتی از سایت های در حال تخریب جمع آوری و بازیافت کرد.&nbsp;</p> <h3 dir="rtl">ضایعات تولیدی کارخانه</h3> <p dir="rtl">قراضه های بدست آمده از فرآیندهای برشکاری میلگرد، کناره های ورق و قطعات معیوب از ضایعات آهنی به شمار می روند که بعدا دوباره به چرخه تولید فولاد بر می گردند.</p> <h3 dir="rtl">قراضه های کارخانه&nbsp;</h3> <p dir="rtl">خود کارخانه هم در فرآیندهای خود قراضه&nbsp; های آهن درست می کند که از&nbsp; فرآیندهای ریخته گری و نورد بدست می آید.&nbsp; جالب است بدانید که حداکثر 20 درصد از خروجی یک نورد را می توان به عنوان قراضه سریعا بازیافت کرد.</p> <h3 dir="rtl">ضایعات خانگی</h3> <p dir="rtl">اقلام مصرفی کوچک مانند قوطی های غذا، قطعات فلزی و لوازم خانگی نیز منبع ضایعات آهنی به حساب می آیند. در حالت ایده آل، ضایعات باید عاری از زنگ زدگی بیش از حد، رنگ، کثیفی و آلاینده های غیرفلزی باشد که می تواند بر کیفیت تاثیر بگذارد. قراضه بر اساس بازرسی بصری، شیمی و خواص فیزیکی آزمایش می شود. اینکه فرآیند تولید میلگرد از ضایعات چگونه است را در بخش بعدی بررسی می کنیم.</p> <h2 dir="rtl">فرآیند تولید میلگرد از ضایعات</h2> <p dir="rtl">به طور کلی تولید میلگرد از ضایعات در 5 مرحله انجام می گیرد:&nbsp;</p> <ol> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">جمع آوری ضایعات</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">ذوب و تصفیه آهن قراضه</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">ریخته گری قراضه آهنی به شکل شمش فولادی</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">پرداخت سطح</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">بازرسی کیفی</p> </li> </ol> <p dir="rtl"><strong>&nbsp;</strong></p> <ol> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">جمع آوری ضایعات</p> </li> </ol> <p dir="rtl">در این مرحله ابتدا قراضه های آهنی از مراکز اوراق جمع آوری شده و با کامیون های مخصوص به سمت کارخانه هدایت می شوند.</p> <ol start="2"> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">ذوب و تصفیه آهن قراضه</p> </li> </ol> <p dir="rtl">برای اینکه میلگردهای تولیدی به کیفیت و مشخصات مکانیکی لازم برسند، ابتدا باید قراضه ها را ذوب و تصفیه کرد که شامل مراحل زیر می شود:</p> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">خرد کردن: در این مرحله قراضه های آهنی توسط دستگاه به تکه های ریزی خرد می شوند تا برای فرآیند ذوب یکدست باشند.</p> </li> </ul> <p dir="rtl"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://lh7-us.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXcqGe6bBcXbBnovf_wsNFADMG5XvGMdI7piJofBs2KIbvk-q8S7tnnEc85jrU52Q24_uPj2Kk5xA-U6cBgMFofDylo3xuCW7_6NI7CvVtRWa7LwKg_Tg3Hdr2AJpid_Pbwhv6d4W7KsmrJSlH-hVEbE2dso?key=7Bal8HcXr5QnzUqlmFKuzg" width="624" height="468"></p> <p><strong>&nbsp;</strong></p> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">پوشش زدایی یا Decoating: در این مرحله، پوشش روی میلگرد بوسیله روش های مکانیکی-حرارتی از بین می رود. دلیل این کار، از بین بردن ناخالصی های میلگرد است.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">ذوب: ضایعات با کمک دستگاه درون کوره با دمای بین 1205 تا 1370 درجه سانتی گراد ذوب می شوند و به شکل یک فلز ذوب در می آید.</p> </li> </ul> <p dir="rtl"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://lh7-us.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXcIjVLz4vBpXZ5yjLhmAsFrD0vCT3EKOAcsZFbWsUmXjxoY8zpgIF7EhlCbVOX62h00hI3_NqTeYyZlyASb6k9cYYcaWVVfLjhVL-0uS64FDpjzhTKa_UfAmkzL8Qp-RwAUVLVwIz0aSle7mDPHFNqx0P4?key=7Bal8HcXr5QnzUqlmFKuzg" width="624" height="468"></p> <p>&nbsp;</p> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">پالایش: پس از آن برای از بین بردن ناخالصی های شناور مانند <a href="https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%D8%B1%D8%A8%D8%A7%D8%B1%D9%87">سرباره </a>&nbsp;در فولاد ذوب شده، موادی مانند سنگ آهک به آن اضافه می شود. همچنین عوامل گوگرد زدا را جهت از بین بردن گوگرد به کار می برند.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">افزودن آلیاژ یا آلیاژ زنی: این مرحله بسیار مهم است. عناصر آلیاژی مانند منگنز، کروم، نیکل و مولیبدن برای رسیدن به گرید فولادی مد نظر با درصدهای استاندارد به آن اضافه می شود.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">آنالیز شیمیایی محصول: نمونه های تولید شده از طریق گسیل نوری یا طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس تحت آزمایش قرار می گیرند.</p> </li> </ul> <ol start="3"> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">ریخته گری</p> </li> </ol> <p dir="rtl">به محض اینکه قراضه های تصفیه شده به حد نصاب ترکیبات شیمیایی رسیدند، حالا نوبت به ریخته گری پیوسته آنها می شود که مراحل زیر را در بر می گیرد:</p> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">ریختن فولاد ذوب داخل پاتیل: فولاد مذاب داخل پاتیل ها و قالب های خنک شده مسی ریخته می شود.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">انجماد: سطح بیرونی یک پوسته تشکیل می دهد در حالیکه سطح داخلی آن به شکل آرماتور در می آید و منجمد می شود.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">خنک کردن مجدد: سپس میله های فولادی بوسیله اسپری های آب دوباره خنک می شوند.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">برش: در این مرحله، میلگردها را بوسیله گیوتین برش می دهند.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">بستر های خنک کننده: در نهایت میلگردها را روی یک بستر با دمای اتاق خنک می کنند.</p> </li> </ul> <ol start="4"> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">پرداخت سطح</p> </li> </ol> <p dir="rtl">این مرحله شامل پوسته زدایی سطح میلگرد به روش واتر جت، آج زنی و برش می باشد.</p> <ol start="5"> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">بازرسی کیفی</p> </li> </ol> <p dir="rtl">میلگردهای تولید شده در آزمایشگاه کنترل کیفی مورد بازرسی دقیق قرار می گیرند. در این آزمایشگاه، میله های فولادی از لحاظ کشش، خمش، ترکیبات (آنالیز) شیمیایی، میزان تُلرانس ابعادی و تطبیق آنها بررسی می شوند. سپس با استانداردهای ملی 3132، ASTM، BS و JIS تطابق داده می شوند و در نهایت یک برگه فنی یا سرتیفیکیت میلگرد برای آن صادر&nbsp; شده که بیانگر اصالت آن می باشد.</p> <h2 dir="rtl">میلگردهای بدست آمده از ضایعات قابل استفاده هستند؟</h2> <p dir="rtl">بله. هم مقرون به صرفه هستند و هم به محیط زیست کمک می کنند. البته یک سری نکاتی دارد که باید هنگام استفاده از میلگردهای بازیافتی به آن توجه کرد:</p> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">کیفیت: میلگردهای تولیدی باید با استانداردهای ملی و بین المللی تطابق داشته باشد.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">قیمت: میله های فولادی که از ضایعات بدست می آیند با هزینه کمتری تولید می شوند و در نتیجه روی هزینه تمام شده تاثیر به سزایی می گذارد.</p> </li> </ul> <p dir="rtl">تفاوت میلگرد معمولی با میلگرد تولید شده از ضایعات</p> <p dir="rtl">مهم ترین تفاوت میلگرد معمولی با میلگرد تولید شده از ضایعات، روش تولید آن می باشد. میلگردهایی معمولی از فولاد آلیاژی بدست می آید که طیف وسیعی از فولادهای مورد استفاده در صنعت در می گیرد.&nbsp; تولیدکنندگان فولاد آلیاژی را با استفاده از سنگ آهن به عنوان مواد خام یا با استفاده از ضایعات فولاد تولید می کنند. در زیر، تفاوت بین فولاد آلیاژی ساخته شده از ضایعات و فولاد آلیاژی ساخته شده از سنگ آهن را با جزئیات بررسی می کنیم.</p> <p dir="rtl">میلگرد فولادی</p> <p dir="rtl">سنگ آهن نوعی سنگ طبیعی است که می توان از آن آهن فلزی استخراج کرد. نزدیک به 98 درصد از آهن استخراج شده برای تولید فولاد استفاده می شود. سنگ آهن ترکیبی از آهن (Fe)، اکسیژن (O) و سایر مواد معدنی است و ماده معدنی طبیعی است که از معدن استخراج می شود. در ایران نزدیک به 10 معدن آهن وجود دارد که از آنها سنگ آهن استخراج می شود مانند مجموعه معدنی چادرملو و معدن سنگ آهن گل گهر.</p> <p dir="rtl">سنگ های آن در کوره بلند &nbsp;ذوب شده و در آنجا با زغال سنگ مخلوط می شود. این کار منجر به تولید آهن خام شده و بعدا به عنوان ماده خام در کوره قوس الکتریکی برای ساخت فولاد به کار می رود. برای تولید 1 تن فولاد، حدودا به 1.5 تن سنگ آهن نیاز است. کوره قوس الکتریکی اگر فقط برای ذوب فولاد باشد، بعداً به سمت تصفیه ثانویه و گاز زدایی می رود که در آن تمام پالایش انجام می شود و گازها در محدوده قابل قبول قرار می گیرند.</p> <p dir="rtl">میلگرد تولید شده از ضایعات</p> <p dir="rtl">برخی از محصولات فولادی ساخته شده امروزی حاوی ضایعات فولادی ذوب شده در کوره القایی هستند که در آن 100% قراضه بازیافتی استفاده می شود. فولاد ساخته شده از ضایعات دارای همان خواص فولاد ساخته شده با سنگ آهن است ولی باز مزایای زیر:</p> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">&nbsp;قراضه با محیط زیست سازگارتر است.</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">&nbsp;ضایعات بازیافت شده و در هزینه های تولید صرفه جویی می شود</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">ضایعات فولاد همچنین به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کنند.</p> </li> </ul> <p dir="rtl">فولاد آلیاژی ساخته شده با استفاده از ضایعات فولاد نیز به همان اندازه فولاد ساخته شده از مواد خام با استفاده از سنگ آهن قوی و بادوام است؛ زیرا فولاد بازیافتی از ضایعات فولادی دچار افت کیفیت نمی شود. پس میلگردهای تولیدی معمولی با میلگردهای بدست آمده از ضایعات از لحاظ کیفیت فرقی ندارند؛ زیرا در مرحله پوشش زدایی، ناخالصی های فولاد کاملا از بین می رود.</p> <h2 dir="rtl">مزایای تولید میلگرد از ضایعات</h2> <p dir="rtl">یکی از مهمترین مزایای تولید میلگرد از ضایعات، صرفه جویی در هزینه های تولید می باشد. همچنین، استفاده از قراضه به عنوان ماده اولیه میلگرد، تا 74 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می کند. جالب است بدانید که بازیافت 1 تُن از فولاد، 1.5 تُن صرفه جویی در مصرف فولاد را به همراه خواهد داشت.</p> <p dir="rtl">به دلیل افزودن عناصر آلیاژی مختلف به میلگرد، طیف وسیعی از خواص مکانیکی و ریزساختار متنوعی را بوجود می آورد.&nbsp; به طور معمول، میله های تقویت کننده فولادی از شمش های فولادی 5Sp، 4SP و 3SP ساخته می شوند. با این حال، استفاده از میلگردهای بدست آمده از قراضه های آهنی مزایای زیر را دارد:</p> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">90 درصد صرفه جویی در مواد اولیه</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">کاهش 86 درصدی در آلودگی هوا</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">کاهش 40 درصدی در استفاده از آب</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">کاهش 76 درصدی در آلودگی آب</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">پایین آوردن زباله های معدنی به&nbsp; 97 درصد</p> </li> </ul> <h2 dir="rtl">تولید میلگرد از ضایعات یا مواد اولیه؟</h2> <p dir="rtl">بر اساس آمارها، در سال 2019 تولید جهانی فولاد خام 1.87 میلیارد تن بود و درصد 30 به 70 داشته است.&nbsp; تخمین زده می شود که بیش از 600 میلیون تن (32 درصد) از فولاد&nbsp; تولیدی از از قراضه به دست آمده باشد و 70 درصد آن از مواد اولیه.&nbsp; اگرچه پیش بینی می شود که این میزان از 30 درصد بیشتر شود.&nbsp;</p> <p dir="rtl"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://lh7-us.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXf_w2t4XcxsKpPlpXAfJZ9DARFCocadRGJm0aff1uvs0JwCy0Ca7_4pxhq7vREOiSb8-uDWIR3zwreJNcQGiXoRba5oMf2BYtyZEWezCatYU2lC43ZvfcCmjGMx5391KJtT9Wz0KpAaORnjLwZ7hLtGkKzb?key=7Bal8HcXr5QnzUqlmFKuzg" width="624" height="468"></p> <p><strong>&nbsp;</strong></p> <p dir="rtl">خاطرنشان می شود که بیشترین تقاضا&nbsp; در اقتصادهای در حال توسعه می باشد که در آن از فولاد برای توسعه زیرساخت ها و ساختمان ها استفاده می شود. در بسیاری از کشورهای توسعه یافته از جمله بریتانیا، رابطه بسیار نزدیک تری بین تقاضای فولاد و عرضه قراضه وجود دارد.</p> <p dir="rtl">سخن پایانی</p> <p dir="rtl">تولید میلگرد از ضایعات روشی مقرون به صرفه می باشد که در دهه های اخیر رایج شده است. در ایران هم چند سالی است که این موضوع با طرح توجیهی میلگرد از ضایعات پررنگ شده است. در این روش به جای استفاده سنگ آهن، از فلزات و ضایعات آهنی به عنوان ماده اولیه برای تولید استفاده می شود با این تفاوت که به دلیل استفاده مجدد، ناخالصی های آن را از بین می برند تا به کیفیت مد نظر برسد.&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p>