آهن قراضه چیست ؟ ضایعات آهن چه کاربردی دارند؟

ضایعات آهن یکی از مهم ترین پسماند های فلزی بوده که ارزش اقتصادی زیادی دارند چرا که با بازیافت مناسب، می توانند دوباره به چرخه تولید باز گردانده شوند. از طرفی، این ضایعات ارزشمند نباید به راحتی در محیط زیست رها شوند چون که علاوه بر آثار مخرب برمحیط زیست، به دلیل برخورداری از برخی ترکیبات خطرناک، سبب صرف هزینه های زیاد برای تولید محصولات مرتبط با آنها می شوند. در صورتی که با بازیافت قراضه های آهن، نیاز به هزینه های زیاد جهت خالص سازی سنگ آهن از بین رفته و بسیار اقتصادی تر است. قیمت آهن در سایت همه روزه به روزرسانی می شود و برای اطلاع از قیمت ها با فولاد ایرانیان در ارتباط باشید.

آهن قراضه یا ضایعات آهن چیست ؟

ضایعات آهن و فولاد که به عنوان آهن قراضه نیز شناخته می شوند، یک ماده قابل بازیافت بوده که در حین تولید محصولات آهنی و فولادی ایجاد شده و یا محصولات آهنی هستند که به پایان عمر خود رسیده اند. قراضه آهنی معمولاً در هنگام فولادسازی بازیافت می شود. در بین انواع ضایعات آهنی، ضایعات فولادی حداکثر درصد را تشکیل می دهند. ضایعات آهنی، مواد اولیه برای تولید فولاد در کوره قوس الکتریکی و کوره القایی می باشند. آهن و فولاد اغلب ممکن است با هم اشتباه گرفته شوند. با این حال تفاوت های آهن و فولاد باعث شده فولاد کاربرد و محبوبیت بیشتری داشته باشد.

تولید آهن قراضه و ضایعات آهن

قراضه آهن از منابع مختلف ایجاد می شود و بنابراین از نظر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی متفاوت است. کیفیت این ضایعات بر فرآیند تولید فولاد تأثیر بسزایی دارد. عمر قراضه های آهن می تواند از یک روز تا بیش از 100 سال متغیر باشد. خواص ضایعات آهن نیز بستگی به این دارد که ضایعات از کجا آمده و در چه زمانی تولید شده اند. بر این اساس می توان آنها را به ضایعات تولیدی در کارخانه، ضایعات جدید و ضایعات قدیمی تقسیم بندی کرد:

ضایعات تولیدی در کارخانه

این ضایعات در کارخانه و هنگام تولید محصولات آهنی و فولادی تولید شده و در طول فرایند تولید به ندرت از منطقه تولید کارخانه خارج می شود. این قراضه ها را قراضه برگشتی نیز می نامند و آنها را به کوره فولادسازی بازگردانده و دوباره ذوب می کنند. پیشرفت های تکنولوژیکی تولید این نوع ضایعات را به میزان قابل توجهی کاهش داده است.

ضایعات جدید

این ضایعات زمانی ایجاد می شوند که فولاد بریده، کشیده، اکسترود یا ماشینکاری شود. این نوع ضایعات به طور کلی به سرعت به کارخانه های فولاد منتقل می شوند تا دوباره ذوب شوند. عرضه ضایعات جدید تابعی از فعالیت های صنعتی است. وقتی فعالیت زیاد باشد، مقدار بیشتری ضایعات جدید تولید می شود. ترکیب شیمیایی و ویژگی های فیزیکی ضایعات جدید به خوبی شناخته شده است و اصولا قراضه های جدید قبل از ذوب شدن مجدد نیازی به هیچ گونه فرآیند پیش تصفیه ندارند، هرچند ممکن است برش به اندازه لازم باشد. این ضایعات معمولاً تمیز بوده، به این معنی که با مواد دیگر مخلوط نشده است.

ضایعات قدیمی

شامل ضایعاتی بوده که وقتی محصولات فولادی (مانند خودروها، لوازم خانگی، ماشین آلات، ساختمان ها، پل ها، کشتی ها، قوطی ها، واگن ها و غیره) از بین می روند و عمر مفید آنها به اتمام رسیده باشد، تولید می شوند. از آنجا که این ضایعات پس از یک چرخه استفاده، به صورت جداگانه یا مخلوط جمع آوری می شوند، اغلب بسته به منشاء و فرایند جمع آوری مورد استفاده، تا حدودی آلوده می شوند. از آنجا که این نوع قراضه ماده ای است که سال ها مورد استفاده قرار گرفته است، ترکیب شیمیایی و ویژگی های فیزیکی آنها به طور معمول شناخته شده نیست.

انواع ضایعات آهن و درجه بندی آنها

انواع ضایعات آهن بر حسب وزن، قیمت، کیفیت، نوع عناصر به کار رفته در ترکیب آنها و نیز کاربرد، به انواع مختلفی تقسیم می شوند:

درجه یک

شامل لوله های سیاه صنعتی، قوطی و پروفیل های زنگ نزده، لوازم موتوری سبک و سنگین، ورق های روغنی و سیاه رنگ شده، ریل قطار، شاسی اتوموبیل ها، آهن آلات شرکت های برقی، سر و ته آبگرمکن ها و شوفاژها که بدون رسوب باشند و نیز انواع چرخ دنده ها می شوند.

درجه دو

انواع ضایعات درب و پنجره، بدنه دوچرخه و موتور سیکلت، لوله بار گالوانیزه، لوله بار سبک، انواع توری، سیم جوش، تسمه های کلاف شده، میل گرد کلاف شده، ورق های گالوانیزه و نیز اتصالات گالوانیزه به عنوان ضایعات درجه دو می باشند.

درجه سه

ضایعات آهنی درجه سه نیز شامل انواع ورق های گالوانیزه استفاده شده و رنگ خورده، حلب ها، اگزوز ها و شلنگ های فشار قوی سوخته می باشند. این دسته شامل آهن های با کمترین کیفیت می باشند.

روغنی

ضایعات آهنی روغنی شامل ورق های تولید شده به روش کارسرد بوده که در صنایع خودروسازی و... مورد استفاده قرار می گیرند.

گالوانیزه

شامل ضایعاتی آهنی بوده که دارای پوشش گالوانیزه از جنس روی هستند و آنها را در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاوم می کند مانند لوله های آب، کانال کولر و غیره. ضایعات آهنی گالوانیزه به دلیل برخورداری از آهن، نسبت به سایر ضایعات ارزش کمتری دارند.

ویژه

ضایعات ویژه شامل ورق سیاه روغنی و بدون زنگ زدگی، انواع پروفیل ها شامل تکه نبشی، سر تیر آهن، انواع میلگرد و چهار پهلوی کوتاه قد، تکه ناودانی، لوله سیاه ضخیم، کناره ورق های ضخیم، انواع تسمه های آهنی ضخیم و نیز قالب های بتنی، پرسی میلگرد، رینگ اتومبیل و موتور یخچال می باشند.

سوپر ویژه

ضایعاتی نظیر آهن آلات ساختمانی از قبیل تیرآهن، خرده میل گرد، گوشه ورق ضخیم، نبشی، ناودانی و لوله های ضخیم کمتر از یک متر که ارزش اقتصادی بیشتری دارند تحت عنوان ضایعات سوپر ویژه یاد می شوند.

آلیاژی

ضایعات آهنی که در ترکیب آنها عناصری چون کروم، منگنز، نیکل، آهن، مس و غیره وجود دارد مانند میل لنگ، چرخ دنده ها، کمک فنر، سیم بکسل و غیره.

بارهای ممنوعه

ضایعات تحت عنوان بارهای ممنوعه شامل ادوات جنگی و قلم جوش ها می باشند.

کاربرد ضایعات آهن

از داستان اینکه آهن چیست و چگونه تولید میشود تا ضایعات آهن و کاربردهای آهن قراضه در صنعت ساختمان سازی و پروژه هایی مانند جاده ها و پل ها ، یادآور اهمیت این عنصر مهم است . در صنعت حمل و نقل، می توان از آن در ساخت خودرو، هواپیما و سایر روش های حمل و نقل استفاده کرد. یکی دیگر از کاربردهای اخیر، سم زدایی فاضلاب صنعتی است.

بسیاری از لوازم خانگی و ظروف نیز از ضایعات فلزی ساخته شده اند. این استفاده از قراضه فلزات توسط بسیاری از صنایع، با به حداقل رساندن نیاز به معادن منابع طبیعی که کمیاب هستند، همراه می باشد. استفاده از قراضه در ساخت این اقلام بسیار ارزان تر است. از طرفی، به محیط زیست نیز کمک کرده تا موجب آلودگی آن نشوند. مبلمان فلزی اغلب از فلزات بازیافتی ساخته شده اند و می توانند زیبا و بادوام باشند. بنابراین قراضه آهن در ساخت گلایدر، نیمکت، میز و حتی استفاده در لامپ ها بسیار پرکاربرد است.

بازیافت ضایعات آهن

بازیافت ضایعات آهن به منظور استفاده مجدد از قراضه ها در جهت کاهش هزینه ها و نیز حفاظت از محیط زیست طبق مراحل زیر انجام می شود:

جمع آوری

اولین مرحله جمع آوری است. بسیاری از محصولات حاوی فلزات آهنی و غیر آهنی هستند. به عنوان مثال، بزرگترین منبع قراضه فلزات آهنی از خودروهای ضایعاتی است، اگرچه منابع دیگر می توانند شامل سازه های فولادی، کشتی ها، خطوط راه آهن، تجهیزات مزرعه و ضایعات مصرف کننده مانند لوازم خانگی، مبلمان اداری و سایر اقلام باشد. یکی از مهم ترین آنها، آهن زنگ زده است. به منظور آشنایی با زنگ زدایی آهن به این لینک مراجعه نمایید.

مرتب سازی

شامل جداسازی فلزات از جریان ضایعات فلزی مخلوط یا جریان زباله است که شامل مواد متعددی است. آهن ربا و سنسورها در عملیات بازیافت خودکار استفاده می شوند بنابراین این مواد را می توان از هم جدا کرد.

پردازش

در این مرحله، فلزات خرد می شوند. این فلزات خرد شده نسبت سطح به حجم زیادی دارند و می توانند با استفاده از انرژی کمتری ذوب شوند تا برای به دست آوردن فلزات جدید به استخراج سنگ معدن نیاز نداشته باشند. کارخانه های پردازش قراضه فلز را در فشرده کننده ها خرد می کنند تا بتواند به راحتی بر روی تسمه نقاله جابجا شود و سپس ضایعات به قطعات خرد می شوند.

ذوب

فلزات قراضه در یک کوره بزرگ ذوب می شوند و هر فلز به کوره خاصی که برای آن فلز خاص طراحی شده منتقل می شود. بسته به اندازه کوره، ذوب شدن از چند دقیقه تا چند ساعت طول می کشد. کوره ها دارای مشعل های احیا کننده کم مصرف هستند که به منظور کاهش میزان مصرف انرژی طراحی شده اند بنابراین حداقل تأثیر را بر محیط می گذارد.

تصفیه

به منظور اطمینان از محصول نهایی با کیفیت بالا و عاری از آلودگی انجام می شود. الکترولیز یکی از رایج ترین روش هایی است که برای تصفیه استفاده می شود که شامل استفاده از یک جریان الکتریکی مستقیم برای هدایت یک واکنش شیمیایی غیر خودجوش است. الکترولیز به عنوان مرحله ای در جداسازی عناصر از منابع طبیعی مهم است.

انجماد

فلزات ذوب شده با حمل توسط نوار نقاله برای خنک شدن جامد می شوند. فلزات قراضه در این مرحله به شکل های خاصی در می آیند که می توانند به راحتی برای تولید بسیاری از محصولات فلزی مورد استفاده قرار گیرند. سرانجام، هنگامی که فلزات سرد و جامد می شوند، آماده استفاده می شوند و به کارخانه های تولیدی منتقل می شوند تا به عنوان مواد اولیه برای تولید محصولات جدید مورد استفاده قرار گیرند.

معایب استفاده از آهن قراضه

با توجه به وجود مواد رادیواکتیویته در صنعت ضایعات فلزی و مواد خطرناک در ضایعات، این مواد ممکن است منجر به حوادثی مانند مرگ، جراحت یا آسیب به محیط زیست و حوادث رادیولوژیکی شوند. مواد سمی مانند آزبست و فلزات سمی مانند بریلیوم، کادمیوم و جیوه ممکن است خطرات جبران ناپذیری داشته باشند. همچنین آلاینده های در نظر گرفته شده برای ذوب می تواند سلامت انسان را به خطر بیندازند.

سوالات متداول

1- انواع آهن قراضه کدام اند؟

ضایعات آهن به انواع ضایعات درجه یک، درجه دو، درجه سه، گالوانیزه، روغنی، ویژه، سوپر ویژه، آلیاژی و بارهای ممنوعه تقسیم می شوند.

2- فرآیند بازیافت ضایعات آهن شامل چه مراحلی است؟

بدین منظور باید آهن قراضه مراحلی همچون جمع آوری، مرتب سازی، پردازش، ذوب، تصفیه و انجماد را طی کند.

3- معایب استفاده از آهن قراضه چیست؟

وجود مواد رادیواکتیو در صنعت ضایعات فلزی و مواد خطرناک در ضایعات، ممکن است منجر به حوادثی مانند مرگ، جراحت یا آسیب به محیط زیست و حوادث رادیولوژیکی شوند.