پروژه کارآفرینی بازیافت و فرآوری فولاد آهن

پروژه کارآفريني بازيافت و فرآوري فولاد آهن در 47 صفحه ورد قابل ويرايش


- 1 مقدمه :

فلزات کهنه و قابل بازيافت به دو دسته ي بزرگ تقسيم مي شوند .

?- فلزات باترکيب آهن (آهني)

?-فلزات بدون ترکيب آهن

گروه اول : اين گروه شامل فلزاتي مي شوند که در ترکيب اصلي آن ها ، آهن به کار رفته باشد .

اين گروه در جاهايي مانند : بدنه ماشين هاي کهنه ، ابزار هاي خانگي ، فلزاتي که در ساختار و اسکلت ساختمان به کار مي روند ، ريل هاي راه آهن و . . . به کار مي روند .

در کشور ما ، اين دسته از فلزات نيز مورد توجه قرار گرفته و در صنعت ايران نقش مهمي دارد .

گروه دوم فلزاتي را شامل مي شود که در ترکيب اصلي آن ها آهن وجود ندارد . براي مثال مي توان آلمينيوم را نام برد که از آن فويل ها و قوطي هاي کنسرو مي سازند . فلزات بدون آهن ديگري هم وجود دارند مانند : مس ، سرب ، روي ، نيکل ، تيتانيوم ، کروم ، کبالت و . . . که نحوه ي بازيافت آن ها در ادامه مورد برسي قرار مي گيرد .

تعداد اين نوع فلزات از فلزات داراي آهن کمتر است . در هر سال در سراسر جهان ، ميليون ها تن از اين فلزات کهنه در کوره ها ذوب مي شوند و ناخالصي هاي آن ها جدا مي شود و توسط افراد متخصص قالب گيري و ريخته گري مي شود و به اشکال مختلفي در مي آيد.





1 – 2 نام کامل طرح و محل اجراي آن :

طرح بازيافت و فرآوري فولاد آهن



محل اجرا :





1 – 3 – مشخصات متقاضيان :

نام


نام خانوادگي


مدرک تحصيلي


تلفن














1 – 4 – دلايل انتخاب طرح :

توجه به خودکفايي اين صنعت در دولت و همجنين نياز بازار داخلي به توليد اين محصول با توجه به اين که بازيافت و فرآوري فولاد آهن مي تواند به رشد و شکوفايي اقتصادي کشور کمکي هر چند کوچک نمايد و با هدف جلوگيري از اتلاف فولاد آهن اين طرح را براي اجرا انتخاب کرده ام.



1 – 5 ميزان مفيد بودن طرح براي جامعه :

اين طرح از جهات گوناگون براي جامعه مفيد است ، شکوفايي اقتصادي و خودکفايي در بازيافت و فرآوري يکي از محصولات يکي از محصولات ، سوددهي و بهبود وضعيت اقتصادي ، اشتغالزايي ، استفاده از نيروي انساني متخصص در پرورش کالاي داخلي و بهره گيري از سرمايه ها و داشته هاي انساني در بالندگي کشور .

1 – 6 - وضعيت و ميزان اشتغالزايي :

تعداد اشتغالزايي اين طرح 12 نفر ميباشد .



تاريخچه و سابقه مختصر طرح :

آلومينيوم و فولاد معمولي ترين فلزاتي هستند كه زمانيكه در مورد چرخه بازيافتي بحث مي كنيم نيازات مورد توجه قرار مي دهيم. فلزات ديگري همانند طلا-نقره- برنج و مس كه ندرتاً دور انداخته مي شوند نيز خيلي با ارزش هستند.

آنها مشكل دقتي ضايعات را ايجاد نمي كنند.

آلومينيوم و فولاد انجام مي دهند. امريكاييها هر روز 100مييليون قوطي هاي فولادي و 200 مييليون قوطي هاي نوشيدنيهاي آلومينيومي را مصرف مي كنند.



آلومينيوم (Aluminum)

آلومينيوم فراوان ترين فلز و سومين عنصر ِفلزّي است که به مقدار زياد ، در پوسته ي زمين يافت مي شود . آلومينيوم در طبيعت به صورت «آلومينيوم سيليکات» پايدارAl(SiO3)3 و آلمينيوم هيدرواکسيد Al(OH)3 وجود دارد . در دوران باستان يوناني ها زاج که يکي از فراوان ترين کاني هاي آلومينيوم است را مي شناختند و از آن به عنوان داروي قابض در پزشکي و به عنوان ثابت کننده ي رنگ در رنگرزي استفاده مي کردند . با اين همه از شناخت آلومينيوم ، يکصد و هفتاد سال (1827)نمي گذرد .

آلومينيوم هيدرواکسيد (Bauxite) يک نوع خاک اوره است که در آن عنصر هاي آلومينيوم بسيار غني اي وجود دارد . (حدود 50درصد اين فلز تشکيل شده است .) البته در اين خاک ناخالصي هايي مانند : سيليس (SiO2) ، اکسيد هاي آهن و اکسيد تيتانيوم(TiO2) وجود دارد .

آلومينيوم کشف شده «آلومين» ناميده مي شود . آلومين يک ماده ي سخت ، شامل آلومينيوم و اکسيژن است . چون دماي ذوب آلومين زياد است ، (در حدود 2050 درجه سلسيوس) الکتروليز آن در حالت مذاب بسيار دشوار است ؛ به اين دليل آن را در کريوليت (Na3AlF6) نمکِ مذاب حل مي کنند و به اين ترتيب مخلوطي به دست مي آيد که دماي ذوب (بين 960 تا 980 ) پايين تري دارد . سپس آن را از يک جريان الکتريکي قوي عبور مي دهند تا اکسيژن آن کاملاً جدا شود . البته لازم به ذکر است که کريوليت در الکتروليز شرکت نمي کند و فقط دماي ذوب را پايين مي آورد .

همچنين در اين مرحله انرژي زيادي صرف مي شود .

براي توليد Kg1 آلومينيوم ، Kg6 بوکسيت (Bauxite) ، Kg 4 محصولات شيميايي و KW 14 برق نياز است . در حالي که براي بازيافت آن 5% انرژي لازم است و فقط 5% دي اکسيد کربن توليد مي کند . جالب است اگر بدانيد که مقدار انرژي که از بازيافت يک قوطي کنسرو ذخيره سازي مي شود ، مي تواند يک تلويزيون را به مدت سه ساعت روشن نگه دارد .

محصولات اپتدايي آلومينيوم در دنيا سالانه برا بر با 24000000 تن مي باشد . کشوري که در جهان بيشترين مقدار آلومينيوم را توليد مي کند ، استراليا است . البته کشور هايي مانند : جامايکا ، برزيل ، گينه ، چين و قسمت هايي از اروپا در توليد اين محصول نقش مهمي را ايفا مي کنند .

شرکت هاي بازيافتي اغلب آلومينيوم را از شرکت هاي صنعتي ، مسقيم خريداري مي کنند . بسياري از کارخانه ها اين فلزّات را ذوب مي کنند و نا خالصي هاي آن را جدا کرده و در قالب هاي مختلف ريخته گري مي کنند .

حجم بيشتري از اين قطعات ريخته گري شده توسط کارخانه هاي خودرو سازي و هواپيما سازي مصرف مي شود وبراي ساخت سر سيلند و مواردي از اين قبيل کاربرد دارد .

در ايالات متحده ي آمريکا بازيافت آلومينيوم از قطعات خريداري شده در مقايسه سال 2001 با2000 تا 14% کاهش پيدا کرده است . 98/2 تن از فلزات بازيافتي را ، 60% از قطعات کارخانه اي و 40% از محصولات آلومينيومي کم ارزش تشکيل مي دهد . اين موضوع نشان دهنده اين است که در سال هاي اخير به بازيافت زباله هاي خانگي توجه بيشتري شده است .

بسياري ديگر از شرکت ها ، بازيافت قوطي ها را انجام مي دهند . بسياري از اين قوطي ها به صورت ورقه هاي آلومينيومي بازيافت مي شوند و دوباره به صورت قوطي هاي نوشابه در مي آيند . گزارشات نشان مي دهد که آمريکا حدود 55600000 تن ، قوطي آلومينيومي را بازيابي کرده است و اين مقدار باعث صرفه جويي هاي بسياري در هزينه ها شده است .

آلومينيوم داراي خواصّي است که موجب شده ، بيش از اندازه مورد توجه قرار گيرد . اين خواصّ عبارت اند از:

1- کاهندگي آلومينيوم

2- چگالي کم

3- رسانش گرمايي بالا و مقاومت حرارتي بالا

4- سازش پذيري با مواد غذايي

برليوم (Beryllium)





آهن و استيل (Iron and Steel)

از جمله محصول تصفيه شده آهن که بيشترين و گسترده ترين استفاده را در ميان فلزات دارد ، فولاد مي باشد و بازيافت آهن و فولاد فعاليت مهمي در سراسر دنيا است .

محصولات آهن وفولاد در بسياري از ساختار ها و کاربردهاي صنعتي مانند : دستگاه ها ، پل ها ، ساختمان ها ، مخزن ها ، اتوبان ها ، خودروسازي ها و ا بزارها به کار مي رود است .

هم اکنون ذوب آهن هاي ايران به دو روش کاهش سنگ معدن آهن (که بيشتر آن هماتيت Fe2O3 است.) به وسيله ذغال کک در اصفهان و کاهش مستقيم توسط گاز طبيعي در اهواز و مبارکه در حال فعاليت است .

کاهش سنگ آهن در کوره بلند : تهيه آهن از سنگ معدن آن شامل واکنش هاي اکسايش- کاهش است که در کوره اي به خاطر ارتفاع زيادش کوره بلند ناميده مي شود ، انجام مي گيرد . بلندي اين کوره بين 24 تا 30 متر و قطر پهن ترين بخش آن 8 متراست . مجموعه واکنش هاي انجام يافته درون کوره بلند را مي توان به طور خلاصه کاهيده شدن اکسيد آهن به وسيله گاز منواکسيد کربن در نظر گرفت که اين فرايند به توليد فلز ناخالص مي انجامد . واکنش به صورت زير انجام مي گيرد :

گرماFe2O3(s) 2CO(g)+

در کوره هاي بلند آهن حاصل به صورت چدن مذاب به پايين کوره سرازير مي شود . سپس از طريق دريچه هاي کناري خارج مي شود . چدن حاصل از کوره ي بلند ، به علت ناخالصي هاي زيادي ( از جمله اين ناخالصي ها مي توان کربن در حدود 5 درصد ، سيليسيم در حدود 1درصد ، منگنز در حدود 2درصد ، فسفر در حدود 3/0 درصد و گوگرد در حدود 4/0 درصد را نام برد .) که در آن وجود دارد شکننده و نا مرغوب است و به همين دليل بخش اعظم آن براي ساختن فولاد به کار مي رود . در اين کوره ها بيشتر ناخالصي ها را از طريق اکسايش حذف مي کنند . يک روش امروزي براي تبديل چدن به فولاد استفاده از کوره بازي اکسيژن است . در اين روش گاز اکسيژن را از طريق يک لوله مقاوم در برابر گرما به سطح آهن گداخته مي دمند . بخش اعظم کربن تا مرحله توليد CO مي سوزد و اين گاز در دهانه خروجي کوره آتش مي گيرد و به CO2 مبدل مي شود . مقدار کربن در فولاد هاي معمولي به 35/1 درصد مي رسد .

با توجه به اهمييت بازيابي آهن از آهن قراضه ، بخش مهمي از فولادي که تهيه مي شود ، از دميدن اکسيژن در کوره اي که حاوي چدن و آهن قراضه است تهيه مي کنند . بنابراين در اين نوع کوره ها جهت توليد فولاد بايد مقدار زيادي از آهن قراضه در کوره وجود داشته باشد .

براي آشکار نمودن اهميت آهن کهنه در توليد فولاد آماري را از مقدار سنگ آهن ورودي و مقدار آهن قراضه را که در کوره ها استفاده مي کنند ، مطرح مي کنيم :

- سنگ آهن مورد نياز سالانه در حدود 5 مليون تن ( که بيشتر آن منگنيت Fe3O4 ) که بخش اعظم آن از معادن گل ِ گهر سيرجان و چادر ملوي کرمان تأمين مي شود که از طريق راه آهن به مجتمع منتقل مي شود و پس از آسياب کردن و مخلوط کردن با آب آهک ، گرما دادن و گُندله سازي ( تبديل ذره هاي ريز به ذره هاي گلوله مانند ، درشت تر و تا حدودي متخلخل ) به کوره هاي کاهش مستقيم منتقل مي شود .