ในการตัดเฉือนโลหะ การผลิตโรงหล่อ และการแปรรูปโลหะรีไซเคิล การหลอมเศษโลหะเป็นวิธีสำคัญในการลดต้นทุนวัตถุดิบ ศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซี เครื่องกลึง เครื่องกัด เครื่องเจาะ และงานตัดผลิตเศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง เศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อจำนวนมากทุกวัน สำหรับบริษัทตัดเฉือน ชิปเหล่านี้เป็นของเสียจากการผลิต สำหรับโรงหล่อและบริษัทรีไซเคิลโลหะขั้นที่สอง สิ่งเหล่านี้ถือเป็นทรัพยากรโลหะที่มีคุณค่าในการรีไซเคิล
อย่างไรก็ตาม หลายบริษัทพบว่าการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ขั้นสุดท้ายอาจแตกต่างกันอย่างมากเมื่อมีการหลอมเศษโลหะประเภทต่างๆ เศษอลูมิเนียมอาจเกิดการเผาไหม้และการสูญเสียออกซิเดชันอย่างเห็นได้ชัด เศษทองแดงมีมูลค่าสูงแต่สามารถสูญเสียมูลค่าได้อย่างรวดเร็วหากผสมกับวัสดุอื่น เศษเหล็กและเศษเหล็กอาจดูเสถียรกว่า แต่หากมีน้ำมัน ความชื้น หรือหลวมเกินไป ก็อาจทำให้เกิดออกซิเดชัน การกระเจิง การเกิดตะกรัน และการคืนตัวที่น้อยลง
ดังนั้น คำถามที่แท้จริงสำหรับบริษัทต่างๆ ไม่ใช่แค่ว่าเศษโลหะสามารถนำมาหลอมใหม่ได้หรือไม่ คำถามที่สำคัญกว่าคือโลหะที่ใช้งานได้เหลืออยู่หลังจากการหลอมใหม่เท่าใด ความแตกต่างของการสูญเสียการหลอมระหว่างเศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง และเศษเหล็ก ในปัจจุบันมีอิทธิพลต่อการที่โรงงานจำนวนมากขึ้นเลือกวิธีการจัดการเศษโลหะ
ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างเศษโลหะและเศษแข็งคือ เศษมีพื้นที่ผิวกว้างกว่า มีรูปร่างหลวม และมีสภาพน้ำมันและความชื้นที่ซับซ้อนกว่า ยิ่งเศษบางลง ละเอียดกว่า หรือโค้งงอมากเท่าไร เศษก็จะยิ่งสัมผัสกับอากาศมากขึ้นเท่านั้น ในระหว่างการให้ความร้อนและการหลอมเหลว จะทำให้มีโอกาสเกิดออกซิเดชันมากขึ้น
สำหรับโรงหล่อ การสูญเสียการหลอมส่วนใหญ่มาจากหลายแหล่ง:
ประการแรก การสูญเสียออกซิเดชัน
เศษโลหะมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง จะเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนและเกิดออกไซด์ได้ง่ายขึ้น ออกไซด์เหล่านี้ไม่สามารถกลับคืนสู่โลหะที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์และสุดท้ายจะเข้าสู่ขี้โลหะหรือตะกรัน
ประการที่สอง การสูญเสียที่กระจัดกระจายและการเผาไหม้
เศษแสงบางชิ้นอาจถูกพัดพาออกไปโดยกระแสลมร้อน เปลวไฟ หรือระบบดักจับฝุ่นระหว่างการชาร์จเตา เศษอะลูมิเนียม เศษแมกนีเซียมอัลลอยด์ และเศษเหล็กบางมีความอ่อนไหวต่อปัญหานี้เป็นพิเศษ
ประการที่สาม การสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับน้ำมันและความชื้น
เศษตัดเฉือนมักประกอบด้วยของเหลวในการตัด อิมัลชัน สารหล่อลื่น หรือความชื้น หากเข้าไปในเตาโดยไม่ทำให้แห้งหรืออัดก้อน อาจก่อให้เกิดควัน การกระเซ็น อุณหภูมิเตาหลอมผันผวน และแม้แต่ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
ประการที่สี่ สิ่งเจือปนและวัสดุผสม
พลาสติก ทราย ไม้ ลวด ขยะจากบรรจุภัณฑ์ หรือเกรดโลหะต่างๆ ที่ผสมกับเศษสามารถลดคุณภาพการหลอมละลายได้ สำหรับวัสดุที่มีมูลค่าสูง เช่น เศษทองแดงและเศษอะลูมิเนียม วัสดุผสมอาจส่งผลโดยตรงต่อราคาขายขั้นสุดท้าย
ประการที่ห้า พฤติกรรมการจมที่ไม่ดีในเตาเผา
เศษโลหะที่หลุดออกมาจะไม่จมลงในอ่างหลอมเหลวได้ง่าย ยิ่งพวกมันอยู่บนพื้นผิวนานเท่าไร การเกิดออกซิเดชันและการสูญเสียการเผาไหม้ที่รุนแรงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ซึ่งหมายความว่าปัญหาหลักไม่ใช่ว่าเศษโลหะไม่มีมูลค่า ปัญหาคือเศษที่หลวมไม่อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับการหลอมใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ
ไม่มีจำนวนคงที่สำหรับการสูญเสียจากการหลอมเนื่องจากขึ้นอยู่กับรูปร่างของเศษ ปริมาณน้ำมัน ความชื้น ระดับสิ่งเจือปน ความหนาแน่นของการบดอัด ประเภทของเตา วิธีการป้อน อุณหภูมิหลอมเหลว และการควบคุมของผู้ปฏิบัติงาน อย่างไรก็ตาม จากประสบการณ์การรีไซเคิลในทางปฏิบัติ เศษอลูมิเนียม เศษทองแดง และเศษเหล็ก มีความเสี่ยงในการสูญเสียที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน
เศษอลูมิเนียมเป็นหนึ่งในเศษโลหะที่ละลายได้ยากที่สุด อะลูมิเนียมออกซิไดซ์ได้ง่าย และเศษอะลูมิเนียมมักจะเบา บาง โค้งงอ และมีพื้นที่ผิวสูง เมื่อเศษอะลูมิเนียมที่หลวมถูกชาร์จเข้าในเตาเผาโดยตรง พวกมันสามารถออกซิไดซ์บนพื้นผิวได้อย่างรวดเร็ว และก่อตัวเป็นขี้อะลูมิเนียมและตะกรันออกไซด์
สำหรับเศษอะลูมิเนียมแบบหลวม หากมีน้ำมันและความชื้นสูง หรือหากวัสดุไม่ได้อัดก้อน แห้ง และป้อนอย่างเหมาะสม การสูญเสียการหลอมที่เกิดขึ้นจริงอาจมีนัยสำคัญ บริษัทบางแห่งพบว่าเศษอะลูมิเนียมที่หลุดออกมาดูเหมือนมีปริมาณมาก แต่ผลผลิตโลหะขั้นสุดท้ายหลังจากการหลอมใหม่ไม่เหมาะ
ความเสี่ยงโดยทั่วไปของเศษอะลูมิเนียมได้แก่:
ดังนั้น เศษอลูมิเนียมมักจะต้องใช้การอัดก้อนอย่างเร่งด่วนมากกว่าวัสดุชิปอื่นๆ ด้วยการกดเศษอะลูมิเนียมลงในก้อนที่มีความหนาแน่นสูง บริษัทต่างๆ จึงสามารถลดการสัมผัสกับอากาศ ปรับปรุงพฤติกรรมการจมในเตาเผา ลดการกระเจิงและออกซิเดชัน และปรับปรุงการฟื้นตัว
เศษทองแดงมีค่าโลหะสูงและมีความหนาแน่นสูงกว่าเศษอะลูมิเนียม ดังนั้นจึงมีโอกาสน้อยที่จะกระจายระหว่างการขนส่งและการหลอมใหม่ อย่างไรก็ตาม เศษทองแดงยังคงเผชิญกับปัญหาออกซิเดชั่น คราบน้ำมัน สิ่งเจือปน และปัญหาเกรดผสม
สำหรับบริษัทแปรรูปทองแดง ไม่ควรผสมชิปทองแดงแดง ชิปทองเหลือง ชิปบรอนซ์ และชิปโลหะผสมทองแดงอื่นๆ แบบไม่ได้ตั้งใจ โรงหล่อและผู้ใช้ทองแดงรองมีความไวต่อองค์ประกอบทางเคมี วัสดุผสมอาจทำให้เกรดวัสดุและราคาซื้อลดลง
การสูญเสียชิปทองแดงอาจไม่ได้สูงที่สุดตามเปอร์เซ็นต์เสมอไป แต่ผลกระทบทางเศรษฐกิจอาจมากกว่านั้นเนื่องจากทองแดงมีคุณค่า แม้แต่การสูญเสียเล็กน้อยหรือการลดระดับคุณภาพก็อาจส่งผลต่อผลกำไรได้
ความเสี่ยงโดยทั่วไปของชิปทองแดง ได้แก่:
สำหรับเศษทองแดง การลดการสูญเสียไม่ได้เป็นเพียงการอัดก้อนเท่านั้น นอกจากนี้ยังต้องมีการจำแนกประเภทที่ชัดเจน ลดการปนเปื้อน และการป้องกันเกรดผสม เศษทองแดงที่อัดก้อนนั้นง่ายต่อการชั่งน้ำหนัก จัดเก็บ บรรจุ และบรรจุลงในเตาเผา และเป็นที่ยอมรับของผู้ซื้อขั้นปลายมากขึ้น
เศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อถูกสร้างขึ้นในปริมาณมากในโรงงานตัดเฉือนหลายแห่ง เนื่องจากมูลค่าต่อหน่วยมักจะต่ำกว่าชิปทองแดงและอะลูมิเนียมชิปบางบริษัท หลายบริษัทจึงไม่ได้ใส่ใจกับการสูญเสียมากนัก แต่เมื่อปริมาณการประมวลผลรายวันสูง การสูญเสียระยะยาวยังคงมีจำนวนมาก
ปัญหาหลักเกี่ยวกับเศษเหล็กและเศษเหล็กคือปริมาณปุย ปริมาณน้ำมันและความชื้น การปนเปื้อนของทรายหรือฝุ่นจากการเจียร และการจัดการที่ยากลำบาก ชิปที่โค้งงอยาวอาจทำให้การชาร์จทำได้ยากและสร้างปัญหาด้านความปลอดภัย หากเศษที่หลวมถูกชาร์จโดยตรงในเตาเผา อนุภาคขนาดเล็กอาจออกซิไดซ์ กระจาย หรือเข้าไปในตะกรัน ส่งผลให้การนำโลหะกลับมาใช้จริงลดลง
ความเสี่ยงโดยทั่วไปของเศษเหล็กและเศษเหล็ก ได้แก่:
สำหรับเศษเหล็ก เหล็ก และเหล็กหล่อ การอัดก้อนมีประโยชน์ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มผลผลิตจากการหลอมเท่านั้น นอกจากนี้ยังช่วยลดปริมาณการจัดเก็บและค่าขนส่งอีกด้วย หลังจากที่เศษเหล็กที่หลวมถูกกดลงในก้อนอิฐที่มีความหนาแน่นสูง โรงปฏิบัติงานจะสะอาดขึ้น การขนส่งจะง่ายขึ้น และการชาร์จเตาหลอมจะมีความเข้มข้นมากขึ้น
จากมุมมองของการใช้งาน บริษัทสามารถเข้าใจความแตกต่างในลักษณะนี้:
หากบริษัทจัดอันดับวัสดุตามลำดับความสำคัญของการอัดก้อน เศษอะลูมิเนียมมักจะมีความสำคัญเป็นอันดับแรก รองลงมาคือเศษทองแดงและเศษโลหะผสมที่มีมูลค่าสูงอื่นๆ ควรพิจารณาเศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อตามปริมาณการผลิต ระยะทางในการขนส่ง และข้อกำหนดการนำเตาเผากลับมาใช้ใหม่
ขั้นตอนแรกในการลดการสูญเสียจากการหลอมไม่ใช่การทำงานของเตาเผา แต่เป็นการรวบรวม สถานที่ตัดเฉือนควรรวบรวมวัสดุแยกกันตามประเภท เช่น เศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง เศษเหล็ก เศษเหล็กหล่อ เศษสแตนเลส และเศษโลหะผสม
หากมีการผสมวัสดุที่แตกต่างกันเข้าด้วยกัน การแยกในภายหลังอาจมีราคาแพงหรือเป็นไปไม่ได้เลย สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเศษทองแดง เศษอะลูมิเนียมอัลลอยด์ และเศษสเตนเลส เนื่องจากวัสดุผสมอาจทำให้เกิดองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่เสถียรและลดการยอมรับในกระบวนการดาวน์สตรีม
เศษโลหะที่มีน้ำมันและเปียกอาจส่งผลต่อความเสถียรของการหลอมเหลว และทำให้เกิดควัน การกระเซ็น และความเสี่ยงด้านความปลอดภัย บริษัทต่างๆ สามารถลดปริมาณน้ำมันตัดกลึงที่ตกค้างได้โดยการระบายน้ำ การตกตะกอน การหมุนเหวี่ยง การทำแห้ง หรือการอัดก้อน
การอัดก้อนสามารถบีบของเหลวบางส่วนออกมาในระหว่างการบีบอัด ทำให้ง่ายต่อการรวบรวมและจัดการ สำหรับบริษัทเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันตัดกลึงจำนวนมาก สิ่งนี้ไม่เพียงปรับปรุงประสิทธิภาพการหลอมใหม่ แต่ยังช่วยลดมลภาวะในโรงงานและแรงดันในการบำบัดของเหลวเสียอีกด้วย
เครื่องอัดก้อนเศษโลหะใช้แรงดันไฮดรอลิกเพื่ออัดเศษโลหะที่หลวมให้เป็นก้อนก้อนทรงกระบอกหรือรูปทรงบล็อก หลังจากการอัดก้อน ชิปจะมีความหนาแน่นสูงขึ้น ปริมาตรน้อยลง และพฤติกรรมการจมที่ดีขึ้นในอ่างหลอมเหลว ซึ่งช่วยลดเวลาการสัมผัสออกซิเดชัน
ไม่ควรชาร์จเศษโลหะหลวมๆ และมากเกินไปในคราวเดียว วิธีที่ดีกว่าคือการควบคุมความเร็วในการป้อนตามประเภทของเตาเผาและสภาพของวัสดุ ซึ่งจะช่วยลดเวลาที่เศษจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง
วัสดุที่อัดก้อนแล้วสามารถชาร์จเป็นชุดที่เสถียรและจมลงในอ่างหลอมเหลวได้รวดเร็วยิ่งขึ้น สำหรับเศษที่หลวม บริษัทควรหลีกเลี่ยงการป้อนโดยตรงเข้าไปในเปลวไฟแรงหรือบริเวณที่มีกระแสลมแรงสูง เพื่อลดการสูญเสียการกระเจิงและการเผาไหม้
โลหะที่ต่างกันต้องการอุณหภูมิหลอมละลายที่แตกต่างกัน อุณหภูมิที่มากเกินไปจะเพิ่มการเกิดออกซิเดชันและการสูญเสียการเผาไหม้ บริษัทควรเลือกกระบวนการหลอมที่เหมาะสมตามวัสดุอลูมิเนียม ทองแดง เหล็ก เหล็ก หรือโลหะผสม สำหรับบริษัทที่หลอมเศษโลหะเป็นประจำ อาจจำเป็นต้องใช้ประเภทเตาหลอมหรือระบบบำบัดเบื้องต้นที่เหมาะกับเศษโลหะ
นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเศษอลูมิเนียม หากเศษอะลูมิเนียมที่หลุดออกมาถูกหลอมด้วยวิธีการธรรมดา อาจเกิดการสูญเสียได้สูง การอัดก้อน การอบแห้ง การใช้ฟลักซ์ที่เหมาะสม การฝึกการหลอมโดยเฉพาะ และการป้อนแบบควบคุมสามารถปรับปรุงการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างมาก
บริษัทหลายแห่งไม่ทราบถึงการสูญเสียที่แท้จริง เนื่องจากไม่ได้เก็บบันทึกข้อมูลไว้ครบถ้วน ขอแนะนำให้บันทึกน้ำหนักอินพุต ประเภทวัสดุ สภาพน้ำมัน สภาพการอัดก้อน ของเหลวที่นำกลับมาใช้ ปริมาณตะกรัน และผลผลิตโลหะขั้นสุดท้ายสำหรับชิปแต่ละชุด
หลังจากรวบรวมข้อมูลได้เพียงพอแล้ว บริษัทต่างๆ จะสามารถระบุได้ว่าวัสดุชนิดใดมีการสูญเสียมากที่สุด จำเป็นต้องมีการอัดก้อนหรือไม่ จำเป็นต้องทำให้แห้งหรือไม่ และควรปรับอุณหภูมิเตาเผาหรือวิธีการป้อนหรือไม่ ทำให้การลงทุนด้านอุปกรณ์และการปรับปรุงกระบวนการมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น
คุณค่าหลักของการอัดก้อนเศษโลหะคือการเปลี่ยนเศษที่หลวม น้ำหนักเบา มัน และจัดการยากให้เป็นวัตถุดิบที่มีความหนาแน่นสูง จัดเก็บง่าย ขนส่งง่าย และเป็นมิตรกับเตาหลอม
สำหรับบริษัทต่างๆ การอัดก้อนมีประโยชน์ในทางปฏิบัติหลายประการ:
นี่คือเหตุผลว่าทำไมโรงหล่อ ผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ โรงงานโปรไฟล์อลูมิเนียม โรงงานแปรรูปทองแดง บริษัทตัดเฉือน CNC และผู้รีไซเคิลเศษโลหะจำนวนมากขึ้นจึงให้ความสนใจกับเครื่องอัดก้อนเศษโลหะ
หากบริษัทแปรรูปเศษอะลูมิเนียมเป็นหลัก บริษัทควรมุ่งเน้นไปที่ความหนาแน่นของก้อนอิฐ การควบคุมน้ำมันและความชื้น และการเกิดออกซิเดชันระหว่างการชาร์จเตาหลอม ยิ่งเศษอลูมิเนียมมีน้ำหนักเบาและบางลง ก็ยิ่งควรอัดก้อนเร็วขึ้นเท่านั้น
หากบริษัทแปรรูปเศษทองแดงเป็นหลัก บริษัทควรมุ่งเน้นไปที่ความบริสุทธิ์ของวัสดุ การแยกเกรดโลหะผสมทองแดงที่แตกต่างกัน การชั่งน้ำหนักหลังการอัดก้อน และการป้องกันการสูญเสียระหว่างการจัดการ
หากบริษัทแปรรูปเศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อเป็นหลัก บริษัทควรมุ่งเน้นไปที่ปริมาณการผลิต ระยะทางในการขนส่ง พื้นที่จัดเก็บ และพิจารณาว่าสามารถละลายหรือจำหน่ายก้อนอิฐได้อย่างต่อเนื่องหรือไม่
หากแหล่งที่มาของชิปมีความซับซ้อน บริษัทสามารถเริ่มต้นด้วยการรวบรวมแบบแยกประเภท จากนั้นเลือกเครื่องอัดก้อน เครื่องป้อนแบบสกรู สายพานลำเลียงแบบยก ถังเก็บ ระบบควบคุมอัตโนมัติ หรือการกำหนดค่าอื่นๆ ตามวัสดุหลักและปริมาณการประมวลผล
การสูญเสียการหลอมละลายของเศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง และเศษเหล็กไม่เหมือนกัน เศษอะลูมิเนียมมักมีความเสี่ยงสูงสุดต่อการเกิดออกซิเดชันและการสูญเสียจากการกระเจิง เศษทองแดงอาจมีเปอร์เซ็นต์การสูญเสียที่ควบคุมได้มากกว่า แต่เนื่องจากมีมูลค่าสูง วัสดุผสมและการปนเปื้อนจึงทำให้เกิดการสูญเสียทางการเงินร้ายแรงได้ เหล็กและเศษเหล็กอาจมีมูลค่าต่อหน่วยต่ำกว่า แต่ปริมาณมากและรูปร่างที่ฟูของพวกมันอาจนำไปสู่การสูญเสียสะสมอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเวลาผ่านไป
สำหรับบริษัทที่ต้องการลดการสูญเสียจากการหลอม ปรับปรุงการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ และอัปเกรดการจัดการนอกสถานที่ สิ่งสำคัญไม่ใช่แค่การรวบรวมเศษโลหะเท่านั้น สิ่งสำคัญคือการสร้างกระบวนการเตรียมการบำบัดที่สมบูรณ์ การคัดแยกแหล่งที่มา การลดน้ำมันและความชื้น การอัดก้อน การชาร์จเตาควบคุม และการจัดการผลผลิตตามข้อมูล ล้วนส่งผลโดยตรงต่อการกู้คืนขั้นสุดท้าย
เนื่องจากโรงหล่อและบริษัทโลหะทุติยภูมิยังคงเพิ่มข้อกำหนดด้านคุณภาพวัตถุดิบ การหลอมเศษโลหะที่หลุดออกมาโดยตรงจึงค่อยๆ สูญเสียความได้เปรียบไป เศษอลูมิเนียมอัดก้อน เศษทองแดง เศษเหล็ก และเศษเหล็ก มีแนวโน้มที่จะเข้าสู่ระบบการรีไซเคิลและการจัดซื้อในระยะยาวอย่างมีเสถียรภาพ สำหรับบริษัทแปรรูปโลหะ ยิ่งพวกเขาอัพเกรดวิธีการจัดการเศษเร็วเท่าใด การลดการสูญเสียจากการหลอมเหลวและเปลี่ยนของเสียจากการผลิตให้เป็นทรัพยากรโลหะรีไซเคิลที่มีมูลค่าสูงขึ้นก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น
ในการตัดเฉือนโลหะ การผลิตโรงหล่อ และการแปรรูปโลหะรีไซเคิล การหลอมเศษโลหะเป็นวิธีสำคัญในการลดต้นทุนวัตถุดิบ ศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซี เครื่องกลึง เครื่องกัด เครื่องเจาะ และงานตัดผลิตเศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง เศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อจำนวนมากทุกวัน สำหรับบริษัทตัดเฉือน ชิปเหล่านี้เป็นของเสียจากการผลิต สำหรับโรงหล่อและบริษัทรีไซเคิลโลหะขั้นที่สอง สิ่งเหล่านี้ถือเป็นทรัพยากรโลหะที่มีคุณค่าในการรีไซเคิล
อย่างไรก็ตาม หลายบริษัทพบว่าการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ขั้นสุดท้ายอาจแตกต่างกันอย่างมากเมื่อมีการหลอมเศษโลหะประเภทต่างๆ เศษอลูมิเนียมอาจเกิดการเผาไหม้และการสูญเสียออกซิเดชันอย่างเห็นได้ชัด เศษทองแดงมีมูลค่าสูงแต่สามารถสูญเสียมูลค่าได้อย่างรวดเร็วหากผสมกับวัสดุอื่น เศษเหล็กและเศษเหล็กอาจดูเสถียรกว่า แต่หากมีน้ำมัน ความชื้น หรือหลวมเกินไป ก็อาจทำให้เกิดออกซิเดชัน การกระเจิง การเกิดตะกรัน และการคืนตัวที่น้อยลง
ดังนั้น คำถามที่แท้จริงสำหรับบริษัทต่างๆ ไม่ใช่แค่ว่าเศษโลหะสามารถนำมาหลอมใหม่ได้หรือไม่ คำถามที่สำคัญกว่าคือโลหะที่ใช้งานได้เหลืออยู่หลังจากการหลอมใหม่เท่าใด ความแตกต่างของการสูญเสียการหลอมระหว่างเศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง และเศษเหล็ก ในปัจจุบันมีอิทธิพลต่อการที่โรงงานจำนวนมากขึ้นเลือกวิธีการจัดการเศษโลหะ
ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างเศษโลหะและเศษแข็งคือ เศษมีพื้นที่ผิวกว้างกว่า มีรูปร่างหลวม และมีสภาพน้ำมันและความชื้นที่ซับซ้อนกว่า ยิ่งเศษบางลง ละเอียดกว่า หรือโค้งงอมากเท่าไร เศษก็จะยิ่งสัมผัสกับอากาศมากขึ้นเท่านั้น ในระหว่างการให้ความร้อนและการหลอมเหลว จะทำให้มีโอกาสเกิดออกซิเดชันมากขึ้น
สำหรับโรงหล่อ การสูญเสียการหลอมส่วนใหญ่มาจากหลายแหล่ง:
ประการแรก การสูญเสียออกซิเดชัน
เศษโลหะมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง จะเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนและเกิดออกไซด์ได้ง่ายขึ้น ออกไซด์เหล่านี้ไม่สามารถกลับคืนสู่โลหะที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์และสุดท้ายจะเข้าสู่ขี้โลหะหรือตะกรัน
ประการที่สอง การสูญเสียที่กระจัดกระจายและการเผาไหม้
เศษแสงบางชิ้นอาจถูกพัดพาออกไปโดยกระแสลมร้อน เปลวไฟ หรือระบบดักจับฝุ่นระหว่างการชาร์จเตา เศษอะลูมิเนียม เศษแมกนีเซียมอัลลอยด์ และเศษเหล็กบางมีความอ่อนไหวต่อปัญหานี้เป็นพิเศษ
ประการที่สาม การสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับน้ำมันและความชื้น
เศษตัดเฉือนมักประกอบด้วยของเหลวในการตัด อิมัลชัน สารหล่อลื่น หรือความชื้น หากเข้าไปในเตาโดยไม่ทำให้แห้งหรืออัดก้อน อาจก่อให้เกิดควัน การกระเซ็น อุณหภูมิเตาหลอมผันผวน และแม้แต่ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
ประการที่สี่ สิ่งเจือปนและวัสดุผสม
พลาสติก ทราย ไม้ ลวด ขยะจากบรรจุภัณฑ์ หรือเกรดโลหะต่างๆ ที่ผสมกับเศษสามารถลดคุณภาพการหลอมละลายได้ สำหรับวัสดุที่มีมูลค่าสูง เช่น เศษทองแดงและเศษอะลูมิเนียม วัสดุผสมอาจส่งผลโดยตรงต่อราคาขายขั้นสุดท้าย
ประการที่ห้า พฤติกรรมการจมที่ไม่ดีในเตาเผา
เศษโลหะที่หลุดออกมาจะไม่จมลงในอ่างหลอมเหลวได้ง่าย ยิ่งพวกมันอยู่บนพื้นผิวนานเท่าไร การเกิดออกซิเดชันและการสูญเสียการเผาไหม้ที่รุนแรงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ซึ่งหมายความว่าปัญหาหลักไม่ใช่ว่าเศษโลหะไม่มีมูลค่า ปัญหาคือเศษที่หลวมไม่อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับการหลอมใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ
ไม่มีจำนวนคงที่สำหรับการสูญเสียจากการหลอมเนื่องจากขึ้นอยู่กับรูปร่างของเศษ ปริมาณน้ำมัน ความชื้น ระดับสิ่งเจือปน ความหนาแน่นของการบดอัด ประเภทของเตา วิธีการป้อน อุณหภูมิหลอมเหลว และการควบคุมของผู้ปฏิบัติงาน อย่างไรก็ตาม จากประสบการณ์การรีไซเคิลในทางปฏิบัติ เศษอลูมิเนียม เศษทองแดง และเศษเหล็ก มีความเสี่ยงในการสูญเสียที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน
เศษอลูมิเนียมเป็นหนึ่งในเศษโลหะที่ละลายได้ยากที่สุด อะลูมิเนียมออกซิไดซ์ได้ง่าย และเศษอะลูมิเนียมมักจะเบา บาง โค้งงอ และมีพื้นที่ผิวสูง เมื่อเศษอะลูมิเนียมที่หลวมถูกชาร์จเข้าในเตาเผาโดยตรง พวกมันสามารถออกซิไดซ์บนพื้นผิวได้อย่างรวดเร็ว และก่อตัวเป็นขี้อะลูมิเนียมและตะกรันออกไซด์
สำหรับเศษอะลูมิเนียมแบบหลวม หากมีน้ำมันและความชื้นสูง หรือหากวัสดุไม่ได้อัดก้อน แห้ง และป้อนอย่างเหมาะสม การสูญเสียการหลอมที่เกิดขึ้นจริงอาจมีนัยสำคัญ บริษัทบางแห่งพบว่าเศษอะลูมิเนียมที่หลุดออกมาดูเหมือนมีปริมาณมาก แต่ผลผลิตโลหะขั้นสุดท้ายหลังจากการหลอมใหม่ไม่เหมาะ
ความเสี่ยงโดยทั่วไปของเศษอะลูมิเนียมได้แก่:
ดังนั้น เศษอลูมิเนียมมักจะต้องใช้การอัดก้อนอย่างเร่งด่วนมากกว่าวัสดุชิปอื่นๆ ด้วยการกดเศษอะลูมิเนียมลงในก้อนที่มีความหนาแน่นสูง บริษัทต่างๆ จึงสามารถลดการสัมผัสกับอากาศ ปรับปรุงพฤติกรรมการจมในเตาเผา ลดการกระเจิงและออกซิเดชัน และปรับปรุงการฟื้นตัว
เศษทองแดงมีค่าโลหะสูงและมีความหนาแน่นสูงกว่าเศษอะลูมิเนียม ดังนั้นจึงมีโอกาสน้อยที่จะกระจายระหว่างการขนส่งและการหลอมใหม่ อย่างไรก็ตาม เศษทองแดงยังคงเผชิญกับปัญหาออกซิเดชั่น คราบน้ำมัน สิ่งเจือปน และปัญหาเกรดผสม
สำหรับบริษัทแปรรูปทองแดง ไม่ควรผสมชิปทองแดงแดง ชิปทองเหลือง ชิปบรอนซ์ และชิปโลหะผสมทองแดงอื่นๆ แบบไม่ได้ตั้งใจ โรงหล่อและผู้ใช้ทองแดงรองมีความไวต่อองค์ประกอบทางเคมี วัสดุผสมอาจทำให้เกรดวัสดุและราคาซื้อลดลง
การสูญเสียชิปทองแดงอาจไม่ได้สูงที่สุดตามเปอร์เซ็นต์เสมอไป แต่ผลกระทบทางเศรษฐกิจอาจมากกว่านั้นเนื่องจากทองแดงมีคุณค่า แม้แต่การสูญเสียเล็กน้อยหรือการลดระดับคุณภาพก็อาจส่งผลต่อผลกำไรได้
ความเสี่ยงโดยทั่วไปของชิปทองแดง ได้แก่:
สำหรับเศษทองแดง การลดการสูญเสียไม่ได้เป็นเพียงการอัดก้อนเท่านั้น นอกจากนี้ยังต้องมีการจำแนกประเภทที่ชัดเจน ลดการปนเปื้อน และการป้องกันเกรดผสม เศษทองแดงที่อัดก้อนนั้นง่ายต่อการชั่งน้ำหนัก จัดเก็บ บรรจุ และบรรจุลงในเตาเผา และเป็นที่ยอมรับของผู้ซื้อขั้นปลายมากขึ้น
เศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อถูกสร้างขึ้นในปริมาณมากในโรงงานตัดเฉือนหลายแห่ง เนื่องจากมูลค่าต่อหน่วยมักจะต่ำกว่าชิปทองแดงและอะลูมิเนียมชิปบางบริษัท หลายบริษัทจึงไม่ได้ใส่ใจกับการสูญเสียมากนัก แต่เมื่อปริมาณการประมวลผลรายวันสูง การสูญเสียระยะยาวยังคงมีจำนวนมาก
ปัญหาหลักเกี่ยวกับเศษเหล็กและเศษเหล็กคือปริมาณปุย ปริมาณน้ำมันและความชื้น การปนเปื้อนของทรายหรือฝุ่นจากการเจียร และการจัดการที่ยากลำบาก ชิปที่โค้งงอยาวอาจทำให้การชาร์จทำได้ยากและสร้างปัญหาด้านความปลอดภัย หากเศษที่หลวมถูกชาร์จโดยตรงในเตาเผา อนุภาคขนาดเล็กอาจออกซิไดซ์ กระจาย หรือเข้าไปในตะกรัน ส่งผลให้การนำโลหะกลับมาใช้จริงลดลง
ความเสี่ยงโดยทั่วไปของเศษเหล็กและเศษเหล็ก ได้แก่:
สำหรับเศษเหล็ก เหล็ก และเหล็กหล่อ การอัดก้อนมีประโยชน์ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มผลผลิตจากการหลอมเท่านั้น นอกจากนี้ยังช่วยลดปริมาณการจัดเก็บและค่าขนส่งอีกด้วย หลังจากที่เศษเหล็กที่หลวมถูกกดลงในก้อนอิฐที่มีความหนาแน่นสูง โรงปฏิบัติงานจะสะอาดขึ้น การขนส่งจะง่ายขึ้น และการชาร์จเตาหลอมจะมีความเข้มข้นมากขึ้น
จากมุมมองของการใช้งาน บริษัทสามารถเข้าใจความแตกต่างในลักษณะนี้:
หากบริษัทจัดอันดับวัสดุตามลำดับความสำคัญของการอัดก้อน เศษอะลูมิเนียมมักจะมีความสำคัญเป็นอันดับแรก รองลงมาคือเศษทองแดงและเศษโลหะผสมที่มีมูลค่าสูงอื่นๆ ควรพิจารณาเศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อตามปริมาณการผลิต ระยะทางในการขนส่ง และข้อกำหนดการนำเตาเผากลับมาใช้ใหม่
ขั้นตอนแรกในการลดการสูญเสียจากการหลอมไม่ใช่การทำงานของเตาเผา แต่เป็นการรวบรวม สถานที่ตัดเฉือนควรรวบรวมวัสดุแยกกันตามประเภท เช่น เศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง เศษเหล็ก เศษเหล็กหล่อ เศษสแตนเลส และเศษโลหะผสม
หากมีการผสมวัสดุที่แตกต่างกันเข้าด้วยกัน การแยกในภายหลังอาจมีราคาแพงหรือเป็นไปไม่ได้เลย สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเศษทองแดง เศษอะลูมิเนียมอัลลอยด์ และเศษสเตนเลส เนื่องจากวัสดุผสมอาจทำให้เกิดองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่เสถียรและลดการยอมรับในกระบวนการดาวน์สตรีม
เศษโลหะที่มีน้ำมันและเปียกอาจส่งผลต่อความเสถียรของการหลอมเหลว และทำให้เกิดควัน การกระเซ็น และความเสี่ยงด้านความปลอดภัย บริษัทต่างๆ สามารถลดปริมาณน้ำมันตัดกลึงที่ตกค้างได้โดยการระบายน้ำ การตกตะกอน การหมุนเหวี่ยง การทำแห้ง หรือการอัดก้อน
การอัดก้อนสามารถบีบของเหลวบางส่วนออกมาในระหว่างการบีบอัด ทำให้ง่ายต่อการรวบรวมและจัดการ สำหรับบริษัทเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันตัดกลึงจำนวนมาก สิ่งนี้ไม่เพียงปรับปรุงประสิทธิภาพการหลอมใหม่ แต่ยังช่วยลดมลภาวะในโรงงานและแรงดันในการบำบัดของเหลวเสียอีกด้วย
เครื่องอัดก้อนเศษโลหะใช้แรงดันไฮดรอลิกเพื่ออัดเศษโลหะที่หลวมให้เป็นก้อนก้อนทรงกระบอกหรือรูปทรงบล็อก หลังจากการอัดก้อน ชิปจะมีความหนาแน่นสูงขึ้น ปริมาตรน้อยลง และพฤติกรรมการจมที่ดีขึ้นในอ่างหลอมเหลว ซึ่งช่วยลดเวลาการสัมผัสออกซิเดชัน
ไม่ควรชาร์จเศษโลหะหลวมๆ และมากเกินไปในคราวเดียว วิธีที่ดีกว่าคือการควบคุมความเร็วในการป้อนตามประเภทของเตาเผาและสภาพของวัสดุ ซึ่งจะช่วยลดเวลาที่เศษจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง
วัสดุที่อัดก้อนแล้วสามารถชาร์จเป็นชุดที่เสถียรและจมลงในอ่างหลอมเหลวได้รวดเร็วยิ่งขึ้น สำหรับเศษที่หลวม บริษัทควรหลีกเลี่ยงการป้อนโดยตรงเข้าไปในเปลวไฟแรงหรือบริเวณที่มีกระแสลมแรงสูง เพื่อลดการสูญเสียการกระเจิงและการเผาไหม้
โลหะที่ต่างกันต้องการอุณหภูมิหลอมละลายที่แตกต่างกัน อุณหภูมิที่มากเกินไปจะเพิ่มการเกิดออกซิเดชันและการสูญเสียการเผาไหม้ บริษัทควรเลือกกระบวนการหลอมที่เหมาะสมตามวัสดุอลูมิเนียม ทองแดง เหล็ก เหล็ก หรือโลหะผสม สำหรับบริษัทที่หลอมเศษโลหะเป็นประจำ อาจจำเป็นต้องใช้ประเภทเตาหลอมหรือระบบบำบัดเบื้องต้นที่เหมาะกับเศษโลหะ
นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเศษอลูมิเนียม หากเศษอะลูมิเนียมที่หลุดออกมาถูกหลอมด้วยวิธีการธรรมดา อาจเกิดการสูญเสียได้สูง การอัดก้อน การอบแห้ง การใช้ฟลักซ์ที่เหมาะสม การฝึกการหลอมโดยเฉพาะ และการป้อนแบบควบคุมสามารถปรับปรุงการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างมาก
บริษัทหลายแห่งไม่ทราบถึงการสูญเสียที่แท้จริง เนื่องจากไม่ได้เก็บบันทึกข้อมูลไว้ครบถ้วน ขอแนะนำให้บันทึกน้ำหนักอินพุต ประเภทวัสดุ สภาพน้ำมัน สภาพการอัดก้อน ของเหลวที่นำกลับมาใช้ ปริมาณตะกรัน และผลผลิตโลหะขั้นสุดท้ายสำหรับชิปแต่ละชุด
หลังจากรวบรวมข้อมูลได้เพียงพอแล้ว บริษัทต่างๆ จะสามารถระบุได้ว่าวัสดุชนิดใดมีการสูญเสียมากที่สุด จำเป็นต้องมีการอัดก้อนหรือไม่ จำเป็นต้องทำให้แห้งหรือไม่ และควรปรับอุณหภูมิเตาเผาหรือวิธีการป้อนหรือไม่ ทำให้การลงทุนด้านอุปกรณ์และการปรับปรุงกระบวนการมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น
คุณค่าหลักของการอัดก้อนเศษโลหะคือการเปลี่ยนเศษที่หลวม น้ำหนักเบา มัน และจัดการยากให้เป็นวัตถุดิบที่มีความหนาแน่นสูง จัดเก็บง่าย ขนส่งง่าย และเป็นมิตรกับเตาหลอม
สำหรับบริษัทต่างๆ การอัดก้อนมีประโยชน์ในทางปฏิบัติหลายประการ:
นี่คือเหตุผลว่าทำไมโรงหล่อ ผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ โรงงานโปรไฟล์อลูมิเนียม โรงงานแปรรูปทองแดง บริษัทตัดเฉือน CNC และผู้รีไซเคิลเศษโลหะจำนวนมากขึ้นจึงให้ความสนใจกับเครื่องอัดก้อนเศษโลหะ
หากบริษัทแปรรูปเศษอะลูมิเนียมเป็นหลัก บริษัทควรมุ่งเน้นไปที่ความหนาแน่นของก้อนอิฐ การควบคุมน้ำมันและความชื้น และการเกิดออกซิเดชันระหว่างการชาร์จเตาหลอม ยิ่งเศษอลูมิเนียมมีน้ำหนักเบาและบางลง ก็ยิ่งควรอัดก้อนเร็วขึ้นเท่านั้น
หากบริษัทแปรรูปเศษทองแดงเป็นหลัก บริษัทควรมุ่งเน้นไปที่ความบริสุทธิ์ของวัสดุ การแยกเกรดโลหะผสมทองแดงที่แตกต่างกัน การชั่งน้ำหนักหลังการอัดก้อน และการป้องกันการสูญเสียระหว่างการจัดการ
หากบริษัทแปรรูปเศษเหล็ก เศษเหล็ก และเศษเหล็กหล่อเป็นหลัก บริษัทควรมุ่งเน้นไปที่ปริมาณการผลิต ระยะทางในการขนส่ง พื้นที่จัดเก็บ และพิจารณาว่าสามารถละลายหรือจำหน่ายก้อนอิฐได้อย่างต่อเนื่องหรือไม่
หากแหล่งที่มาของชิปมีความซับซ้อน บริษัทสามารถเริ่มต้นด้วยการรวบรวมแบบแยกประเภท จากนั้นเลือกเครื่องอัดก้อน เครื่องป้อนแบบสกรู สายพานลำเลียงแบบยก ถังเก็บ ระบบควบคุมอัตโนมัติ หรือการกำหนดค่าอื่นๆ ตามวัสดุหลักและปริมาณการประมวลผล
การสูญเสียการหลอมละลายของเศษอะลูมิเนียม เศษทองแดง และเศษเหล็กไม่เหมือนกัน เศษอะลูมิเนียมมักมีความเสี่ยงสูงสุดต่อการเกิดออกซิเดชันและการสูญเสียจากการกระเจิง เศษทองแดงอาจมีเปอร์เซ็นต์การสูญเสียที่ควบคุมได้มากกว่า แต่เนื่องจากมีมูลค่าสูง วัสดุผสมและการปนเปื้อนจึงทำให้เกิดการสูญเสียทางการเงินร้ายแรงได้ เหล็กและเศษเหล็กอาจมีมูลค่าต่อหน่วยต่ำกว่า แต่ปริมาณมากและรูปร่างที่ฟูของพวกมันอาจนำไปสู่การสูญเสียสะสมอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเวลาผ่านไป
สำหรับบริษัทที่ต้องการลดการสูญเสียจากการหลอม ปรับปรุงการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ และอัปเกรดการจัดการนอกสถานที่ สิ่งสำคัญไม่ใช่แค่การรวบรวมเศษโลหะเท่านั้น สิ่งสำคัญคือการสร้างกระบวนการเตรียมการบำบัดที่สมบูรณ์ การคัดแยกแหล่งที่มา การลดน้ำมันและความชื้น การอัดก้อน การชาร์จเตาควบคุม และการจัดการผลผลิตตามข้อมูล ล้วนส่งผลโดยตรงต่อการกู้คืนขั้นสุดท้าย
เนื่องจากโรงหล่อและบริษัทโลหะทุติยภูมิยังคงเพิ่มข้อกำหนดด้านคุณภาพวัตถุดิบ การหลอมเศษโลหะที่หลุดออกมาโดยตรงจึงค่อยๆ สูญเสียความได้เปรียบไป เศษอลูมิเนียมอัดก้อน เศษทองแดง เศษเหล็ก และเศษเหล็ก มีแนวโน้มที่จะเข้าสู่ระบบการรีไซเคิลและการจัดซื้อในระยะยาวอย่างมีเสถียรภาพ สำหรับบริษัทแปรรูปโลหะ ยิ่งพวกเขาอัพเกรดวิธีการจัดการเศษเร็วเท่าใด การลดการสูญเสียจากการหลอมเหลวและเปลี่ยนของเสียจากการผลิตให้เป็นทรัพยากรโลหะรีไซเคิลที่มีมูลค่าสูงขึ้นก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น