بازیافت آهن قراضه

به ضایعات فولادی کم کربن آهن قراضه می گویند که با عناوین ضایعات آهن یا فولادی یا فولادی ساده و ضایعات نیز شناخته می شود. آهن فی است که بعد از مصرف مجددا ذوب می گردد و دراصطلاح برگشت‌پذیر می باشد . یعنیمحصولات آهنی را پس از مصرف، می توان دوباره به صورت قراضه ذوب کردد.

بازیافت آهن قراضه

به آماده‌سازی مواد برای استفاده مجدد بازیافت می گویند. موادی که به طور معمول قابل بازیافت هستند عبارتند از آهن آلات قراضه، آهن، پلاستیک، شیشه، کاغذ، مقوا، بعضی از  مواد شیمیایی زباله که بازیافت شده و تبدیل به کود کمپوست می شود . بازیافت مانع ضایع شدن منابع پرثمر وسرمایه های ملی می شود و مصرف مواد خام و مصرف انرژی را کم می کند. ایجاد گازهای گلخانه‌ای نیز با این کار کاهش می‌یابد. 
 بازیافت آهن و فولاد : فولاد دارای بیشترین حجم تولید در بین فات می باشد وقیمت ارزان تری نسبت به دیگر فات دارد و بالاترین ارزش ناخالص نیز به آن تعلق می گیرد. درصنایعی مثل سازه ها، ساختمان ها، ماشین آلات، تجهیزات، دستگاه ها و خودروسازی به طور معمول فولاد بکار برده می شود و نتیجه این می شود که بیشترین مواد بازیافتی در این صنایع نهفته هستند.  قراضه آهن و فولاد ماده اولیه مناسبی برای ساخت محصولات فولادی جدید به حساب می آیند. میزان تولید بسیار زیاد آهن و فولاد موجب شد که در قرن دوازدهم نیاز به صنعت فرآوری قراضه از منابع ثانویه احساس شده و این صنعت پا بگیرد.  طبقه بندی آهن قراضه را عیار آهن موجود در آن  مشخص می کند و بر اساس این طبقه بندی برای ذوب در کوره های فولاد سازی مهیا می شود. قراضه حاصل از صنایع آهن و فولاد به دو دسته کلی داخلی و خارجی تقسیم می شود.

1) قراضه داخلی :

تمام مراحل فولاد سازی و ساخت محصول قراضه داخلی را به ما می دهد . فولاد مذاب از کوره به صورت شمش، تختال و شمشال ریخته می گردد. ریخته گری شمش با نورد اولیه دنبال شده و اندازه های  بالایی قراضه به شکل پوسته، برش های انتهایی و زائده ها ساخته می شود. جمع کردن این قراضه  در واحد مربوطه به آسانی صورت می گیرد و با توجه به  نوع آلیاژ آن جداسازی می شود. این نوع قراضه ها از واحد تولیدی خارج نمی شوند چرا که اکثر واحدهای نورد فولاد ظرفیت فولادسازی خام را نیز دارند. بنابراین قراضه های داخلی در چرخه صنعت فولاد باقی می مانند و در آمارهایی کهبه بازیافت فولاد مربوط می شود ثبت نمی شود . لازم به ذکر است که  پیشرفت های صنعتی که این اواخر  باعث کاهش درخور توجه تولید قراضه داخلی گشته است. 

2) قراضه خارجی :

 بازیافت قراضه خارجی  به دو دسته جدید و قدیمی تقسیم می گردد. قراضه صنعتی جدید که به وسیله تهیه کنندگان محصولات نهایی فولاد ساخته می شود، که شامل: قراضه حاصل از فرآوری صفحات به بدنه خودرو، مفتول به ابزار و سیم به میخ می شود. کیفیت این نوع قراضه ها مشخص است. اکثر این نوع از قراضه ها مانند قراضه داخلی محصول مرحله نورد می باشند. این قراضه شامل برش ها و زائده های صفحات و مفتول و محصولات معیوب می باشند  که از لحاظ آلیاژ نوع مشخصی داشته و فاقد آلودگی هستند. این نوع قراضه کیفیت اولیه را دارند، چرا که ترکیب شیمیایی آن معلوم می باشد. انواع دیگر این نوع از قراضه شامل براده و تراشه ایجاد شده از ماشین کاری و دیگر مواد ساخته شده از نورد، سوراخ کاری و برش کاری ف هستند. ترکیب های آلیاژی این مواد مختلف بوده و اکثراً  آلوده به روغن، رنگ و سایر فات هستند. قراضه قدیمی یا فرسوده نیز محصول فولادی رایجی است که عمر کارکرد آنها تمام شده است. منابع عمده قراضه قدیمی عبارت است از : قراضه خودرو، قراضه وسایل خانگی مثل یخچال و فریزر، اجزای ساختمانی، پل ها و غیره . . 

منابع تامین آهن قراضه

منابع تامین آهن قراضه به سه دسته

الف-   منابع خانگی

ب-  منابع عمومی

ج-  منابع صنعتی تقسیم می شوند که در زیر تمام این منابع با موارد آنها ذکر شده است.

برای تامین منابع لازم برای آهن قراضه بایستی از جایگاه ضایعات فی ایجاد شده از لوازم خانگی و بسته‌بندی مواد غذایی، ضایعات اماکن عمومی، ضایعات صنایع تولیدی و محصولات فولادی و برگشتی ضایعات ایجاد شده از خطوط ساخت فولادسازی‌ها، خودروسازی‌ها، پرس‌کاری‌ها، لوازم خانگی‌ سازی‌ها، کشتی‌سازی‌ها، ماشین‌سازی‌ها، قطعه‌سازی‌ها، دکل‌های انتقال نیرو، راه‌آهن، صنایع نفت و پتروشیمی، صنایع کارخانجات سیمان، سدسازی‌ها، پل‌سازی، تاسیسات از هر جمله ، صنایع ماشین‌آلات کشاورزی، آهنگری و ریخته‌گری، آهن‌آلات باقیمانده از خرابی سیل و زله، تخریب خانه قدیمی و فرسوده، جدا سازی اجزای کشتی‌ها و واگن‌ قطارها و بازسازی خطوط ریل راه‌آهن و ماشین‌آلات راه‌سازی و انواع خودروهای از رده خارج و بازسازی خطوط تولید استفاده شود . 

ترکیب شیمیایی آهن قراضه

خواص شیمیایی قراضه ها مستقیماً با نوع تولید و درجه فولاد ساخته شده بستگی دارد که شامل یکسری عناصر مفید و مضر می باشد. آهن قراضه احتمالاً فاتی مثل مس ، قلع ، روی و نا فاتی مثل فسفر و گوگرد را در خود داشته باشد. عناصر گفته شده موجب میشوند کیفیت فولاد کاهش یابد . بنابراین انواع آهن قراضه به خصوص آنهایی که عناصر فوق الذکر را دارا هستند بایستی بازرسی و تفکیک شوند .در نتیجه درصد مصرف انواع آهن قراضه، برای شارژ کوره ها برحسب نوع فولاد تولیدی متفاوت می باشد. همین مطلب موجب اهمیت یافتن ترکیب شیمیایی قراضه برای ساخت انواع فولادهای ساختمانی و فولادهای آلیاژی و مخصوص می باشد.

 روش کاربرد آهن قراضه

از آهن قراضه در تمام جهان غالبا برای بازیافت و استفاده دوباره در خطوط تولید استفاده می شود. در حال حاضر در کشورهای توسعه یافته افزون بر طبقه‌بندی و تفکیک های تمیز و با دقت، آن را پودر کرده و با افزودنی‌های مورد نیاز در صنایع قطعه‌سازی  بسته‌بندی شده و می فروشند. در ایران همچون گذشته برای ذوب در کوره‌ها استفاده می شود. درصنایع ریخته‌گری برای ساخت محصولات چدنی از کوره القائی کاربر دارد که حرارت آن تا ۱۴۵۰‌ درجه سانتیگراد بالا می رود و در صنعت فولاد سازی از کوره‌های قو‌س‌ الکتریکی که حرارت تا ۱۹۵۰‌ تا ۲۰۰۰‌ درجه سانتیگراد را نشان می دهد کاربرد دارد. در ریخته‌گری‌های سنتی هم از کوره‌های گردون بیش از یک تنی استفاده میگردد. نخست از آهن قراضه‌های پرسی که متشکل از ورق‌های نازک است در داخل کوره بارگیری کرده و از آنجا که این نوع  قراضه زودتر ذوب می‌شود، برای شارژ کوره و تقریب یک سوم کوره این نوع آهن قراضه‌های پرسی به کار برده می شوند و پس از ذوب این قراضه ، قراضه‌هایی با ضخامت بیشتر یا به نقلی قراضه فروش‌ها کلفت بار را در داخل کوره ‌می‌‌ریزند که با توجه به ذوبی که در داخل کوره موجود است، در مدت زمان کوتاه تری این نوع قراضه‌‌‌ها به حالت مذاب در می آید. در کوره‌ها غالباً  یک ساعت و نیم تا دو ساعت ذوب کامل می گردد و بعد از سرباره یا شلاکه‌گیری، مواد افزودنی برای استاندارد شدن ذوب برای محصول خاصی که مورد نظر می باشد، به ذوب اضافه می‌گردد. پس از آن = برای انجام آنالیز از واحد ذوب نمونه ذوب به آزمایشگاه فرستاده می شود. آزمایشگاه بعد از آزمایش‌های شیمیایی و مکانیکی نتایج را به واحد ذوب گزارش ‌‌می نماید تا اینکه آنالیز ذوب دقیقا براساس استاندارد شود. در این صورت ضایعات آهن قراضه به محصولی استاندارد تبدیل شده و از هر نظر مشابه محصول نو می باشد  که از شمش و یا آهن اسفنجی ساخته شده است.

آشنایی با انواع آهن قراضه

انواع رایج و معمول آهن قراضه در بازار عبارتند از: قیچی سنگین، قیچی متوسط، سبک بار، روغنی و  پرسی. البته آنچه در اکثر کارخانجات  مصرف کننده داخلی مرسوم است :‌ ویژه، سنگین ۱، سنگین ۲، متوسط ۱، متوسط ۲، سبک ۱، سبک ۲، سبک ۳، پرسی بدنه، بدنه باز، پرسی مخلوط، سفاله یا تراشه حاصل از تراش‌کاری‌ها به صورت فله و بلوکه یا پرس شده، گالوانیزه (پرسی و باز)، ته پاتیل، پرسی روغنی درجه یک (خرده ورق یا کناره ورق روغنی بلوکه شده ۱۰۰درصد روغنی زنگ نزده) و  پرسی روغنی درجه ۲.

درجه بندی قراضه ها

قراضه ها به این صورت درجه بندی می شوند : قراضه ویژه ؛ درجه 1 ؛ درجه 2 ؛ درجه 3 ؛ درجه 4 ؛ ضایعات ممنوعه  که با هر کدام از آنه در زیر آشنا می شویم.
قراضه ویژه :  رینگ، ورق روغنی و سیاه فاقد زنگ زدگی، قالب بتن ، سر تیر آهن، تکه نبشی، تکه ناودانی ، انواع میلگرد و چهار پهلوی کوتاه قد، لوله سیاه ضخیم ، کناره ورق های ضخیم، انواع تسمه های آهنی ضخیم، قالب های بتنی( با کسر) رینگ اتومبیل ، موتور یخچال پله شده ( با کسر) ، پرسی میلگرد.
 درجه ۱: میلگرد کلافی،  لوله گوشتی ، لوله سیاه صنعتی، قوطی و پروفیل جات بدون زنگ زدگی ، شاسی اتومبیل سنگین، سر و ته آبگرمکن بدون رسوب ، انواع لوازم موتوری سبک و سنگین ، آهن آلات شرکت برقی با مجوز، انواع ورقهای روغنی و سیاه رنگ دار، سر و ته شوفاژ بدون رسوب(با  کسر)، ریل قطار، انواع چرخ دنده.
ویژگی ها:

• بیشترین میزان فسفر و گوگرد هر یک ۰/۰۵ درصد  
• بیشترین میزان مس، کرم و نیکل و هر یک ۰/۲۰ درصد
• بیشترین میزان مولیبدن ۰/۱ درصد
• عناصر مس + کرم + نیکل + مولیبدن در مجموع حداکثر ۰/۲۵ درصد
• بیشترین میزان سرب، روی و قلع هر یک ۰/۰۳ درصد
• حداقل میزان آهن ۹۷ درصد

 درجه ۲: ضایعات درب و پنجره های مستعمل، آبگرمکن بدون رسوب برش خورده، بلند بار ، لوله بار سبک،تنه دوچرخه و موتور سیکلت ، لوله بار گالوانیزه، سیم جوش(با سی درصد کسر) ، انواع توری، میلگرد کلاف شده ، اتصالات گالوانیزه، تسمه های کلاف شده ، فنرهای بانداژ و بسته بندی فاقد زنگ زدگی، ورقهای گالوانیزه
ویژگی ها:

• بیشترین میزان فسفر گوگرد هر یک ۰/۰۶ درصد
• بیشترین میزان مقادیر مس، کرم و نیکل و هر یک ۰/۲۵ درصد
• بیشترین میزان مولیبدن ۰/۱۲ درصد
• عناصر مس + کرم + نیکل + مولیبدن در مجموع حداکثر ۰/۴۵ درصد
• بیشترین میزان سرب، روی و قلع هر یک ۰/۰۳ درصد
• حداقل میزان آهن ۹۴ درصد

 درجه ۳:  اگزوز ماشین ،حلب بهداشتی فله،  ورق گالوانیزه کهنه و رنگ شده

• بیشترین میزان فسفر و گوگرد هر یک ۰/۰۶ درصد
• بیشترین میزان مس، کرم و نیکل هر یک ۰/۴ درصد
• بیشترین میزان مولیبدن ۰/۲۰ درصد
• عناصر مس + کرم + نیکل + مولیبدن در مجموع حداکثر ۰/۶ درصد
• بیشترین میزان سرب، روی و قلع هر یک ۰/۰۳ درصد
• حداقل میزان آهن ۹۲ درصد 

درجه ۴: شامل انواع پلیسه فاقد زنگ زدگی ( با حداقل دو درصد کسر)
 ضایعات ممنوعه: کمک فنر، آلیاژی، سیم لاستیک، اگزوز، پلیسه و براده ، سرباره و شلاکه،  هسته ترانس، دینام، ضایعات پولکی، کوره برگشتی، چدن سفید، میخ و قطعات ماشین، دیفرانسیل اتومبیل ، آبگرمکن سالم ، انواع کپسول و مخازن درب بسته، انواع فیلتر روغنی ، انواع مواد جنگی
البته لازم به ذکر است که برای تمام بارهای بالای یک متر هزینه برشکاری کسر می شود.

انواع قراضه

1-قراضه ‏آزاد: به قراضه هایی که بعد از جمع آوری و آماده سازی بدون بسته بندی استفاده می شوند قراضه آزاد میگویند. : این قراضه انواع قراضه‏ های برگشتی واحدهای صنعتی ( قراضه نو) قراضه کهنه و قراضه‏ های مخلوط را شامل می شود.

2- قراضه‏ های برگشتی واحدهای صنعتی ( قراضه نو) : به انواع قراضه هایی ایجاد شده در مراحل تولید فولاد خام یا محصول نهایی در واحدهای صنعتی و با توجه به اینکه نو می باشند غالبا فاقد زنگ زدگی هستند قراضه های برگشتی می گویند. این قراضه انواع خرسک، قطعات تختال، شمال، شمشه و … را شامل می شود.

3- قراضه‏ های کهنه : قراضه هایی که در جریان مراحل متفاوت مصرف محصولات فولادی ایجاد می شوند را با نام قراضه کهنه می شناسیم.

 4-قراضه‏ های مخلوط : قراضه هایی متشکل از مخلوط انواع قراضه ها را قراضه مخلوط می نامند.

5-قراضه ‏های بسته : قراضه هایی که به دلیل افزایش وزن مخصوص ظاهری و یا آسانی در حمل و نقل و جابجایی، بسته ‏بندی می گردند.

6-قراضه‏ های سبک بار : به انواع قراضه‏ هایی که وزن مخصوص ظاهری آنها از ۰/۵ تا ۰/۸ تن بر متر مکعب است.

7-قراضه متوسط بار : قراضه ‏هایی که وزن مخصوص ظاهری آنها از ۰/۸ تا ۱/۰ تن بر متر مکعب است.

8-قراضه سنگین بار: قراضه‏ هایی که وزن مخصوص ظاهری آنها یک تن بر متر مکعب و یا بیشتر است.

انواع فات مستعمل و بازیافت پذیر

۱- فات که دارای ترکیب آهن (آهنی) هستند: این گروه فاتی را شامل می شوند که در ترکیب اصلی آن ها ، آهن وجود داشته باشد ، مثل آهن و فولاد . این فات در بدنه ماشین های قدیمی، ابزارهای خانگی ، فاتی که در ساختار و اسکلت ساختمان استفاده می شوند ، ریل های راه آهن و . . . کاربرد دارند .در ایران این قسم از فات  مورد توجه هستند و در صنعت ایران نقشی اساسی بر عهده دارند .
۲-فات که ترکیب آهن ندارند : فاتی در این گروه قرار دارند که  ترکیب اصلی آن ها فاقد آهن هستند . برای نمونه می توان  از آلومینیم نام برد که از آن فویل ها و قوطی های کنسرو ساخته می شود . فات دیگری نیز وجود دارند که فاقد آهن هستند مثل : مس ، سرب ، روی ، نیکل ، تیتانیوم ، کروم ، کبالت و . . .  .
میزان این نوع فات از فات دارای آهن کم تر می باشد. سالانه در تمام جهان ، میلیون ها تن از این فات کهنه در کوره ها ذوب شده و ناخالصی های آن ها جدا سازی شده و به وسیله اشخاص  متخصص قالب گیری و ریخته گری می شود و به اشکال متفاوتی تبدیل می شوند.