ذوب آلومینیوم برای بازیافت آن، یکی از روش های کم هزینه و به صرفه برای کاهش هزینه مواد اولیه مورد نیاز در صنایع است. همچنین بازیافت آلومینیوم به انرژی و سرمایه کمتری در مقایسه با استخراج و اکسید آلومینیوم احتیاج دارد. با توجه به استفاده گسترده از فلز آلومینیوم در صنایع، بازیافت این فلز می تواند حاشیه سود بالایی را برای فعالان این حوزه داشته باشد.
در این مطلب بررسی کرده ایم نحوه ذوب آلومینیوم چگونه است؟ جالب است بدانید که 36 درصد از آلومینیوم آمریکا و 98.2 درصد از آلومینیوم کشور برزیل بازیافت می شود. در حال حاضر صنعت کشور ایران به بازیافت بیشتر آلومینیوم احتیاج دارد و این حوزه می تواند در سال های آینده رشد خوبی را تجربه کند.
بازیافت آلومینیوم
رشد و بقای یک صنعت تنها زمانی امکان پذیر است که مواد اولیه مورد نیاز آن با قیمتی مناسب و میزان تقاضا آن تامین شود. فلز آلومینیوم یک کالای اساسی برای صنایع است که بخش عمده ای از آن اصل استخراج از طبیعت است. هزینه های بالای استخراج و تولید شمش آلومینیوم در قیمت این فلز منعکس شده است.
یکی از مزیت های فلز آلومینیوم قابل بازیافت بودن آن می باشد که در سال های گذشته مورد توجه قرار گرفته است. نکته مهمی که در مورد بازیافت آلومینیوم باید مورد توجه قرار گیرد، هزینه پایین تر آن در مقایسه با روش های قدیمی استخراج آلومینیوم است. نحوه ذوب آلومینیوم برای این منظور مهمترین عامل تعیین کننده هزینه های بازیافت فلز آلومینیوم خواهد بود.
تجهیزات لازم برای ذوب آلومینیوم
استفاده از بازیافت آلومینیوم برای ساخت فرآورده های فلزی و شمش آلومینیوم، در مقایسه با روش های استخراج این فلز ارزان قیمت تر است. البته برای بازیافت آلومینیوم و استفاده از روش های ذوب این فلز، به برخی تجهیزات و وسایل ویژه احتیاج خواهید داشت. تهیه این تجهیزات در مقایسه با سایر روش های ساخت شمش های آلومینیوم از نظر اقتصادی، ارزان تر است.
از مهمترین ابزارآلات و تجهیزات مورد نیاز برای ذوب آلومینیوم و بازیافت این فلز، می توان موارد زیر را معرفی کرد:
- کوره های برقی یا منبع گرمایی برای ذوب فلزات با دمای بالا
- بوته مناسب برای ذوب (شامل بوته گرافیتی، بوته سیلیکون کاربیدی و…)
- انبر فلزی
- قالب های مناسب برای قالب بندی فلزات ذوب شده
- صافی فلزی و میله همزن مناسب
- دستکش های مقاوم در برابر حرارت
- مواد اولیه مناسب و قوطی های آلومینیوم برای بازیافت
بهترین منابع ضایعات آلومینیوم
یکی از مشکلاتی که در زمینه بازیافت آلومینیوم و ذوب این فلز ارزشمند وجود دارد، یافتن منابع و ضایعات فلزی مناسب برای ذوب خواهد بود. میزان ناخالصی به کار رفته در داخل منابع آلومینیوم مهمترین نکته ای است که فعالان صنعت ذوب آلومینیوم باید به آن توجه داشته باشند. از بهترین منابع ضایعات آلومینیوم برای ذوب این فلز، می توان موارد زیر را نام برد:
- قطعات قدیمی ماشین آلات صنعتی
- سرسیلندرهای خودرو
- جعبه دنده خودروها
- محفظه های پمپ آب
- قوطی های نوشابه
- دیوارپوش خانه ها
- قاب در و پنجره های آلومینیومی
نحوه ذوب آلومینیوم چگونه است؟
روش های مختلفی برای ذوب آلومینیوم وجود دارد که در ادامه یکی از بهترین های آن را شرح داده ایم:
- در قدم اول باید یک کوره ذوب مناسب را تهیه کنید. توجه داشته باشید که این کوره باید بر روی یک سطح عایق شده و مقاوم قرار گیرد.
- در قدم بعدی باید بوته ذوب خود را در داخل کوره ریخته گری قرار دهید. بوته گرافیتی بهترین گزینه برای این منظور است. توجه داشته باشید که هرچه کیفیت بوته های گرافیتی بالاتر باشد، فرآیند ذوب فلزات سریعتر و بهتر صورت میگیرد.
- در مرحله بعدی باید قبل از قرار دادن ضایعات آلومینیوم در داخل کوره های ذوب، به مدت کافی کوره را روشن نگه دارید تا کوره گرم شده باشد. در صورتی که کوره ذوب شما گرم شده و به رنگ نارنجی درآید، کوره به اندازه کافی گرم شده است و می توانید از آن برای ذوب آلومینیوم استفاده کنید.
- با قرار دادن ضایعات فلزی در داخل بوته ذوب، فرآیند مذاب کردن آلومینیوم آغاز می شود. در این مرحله بهتر است که از دستکش های ایمنی، انبر های فلزی و… استفاده کنید، زیرا حرارت بسیار بالای این بوته های ذوب احتمال دارد به فرد آسیب وارد کند.
- بعد از وارد کردن آخرین قطعه آلومینیوم به داخل بوته ذوب، برای جلوگیری از اکسید شدن فلز آلومینیوم حداقل 3 دقیقه بعد از ذوب آخرین قطعه، بوته را از داخل کوره خارج کنید.
- آلومینیوم های ذوب شده را به داخل قالب هایی که آماده کرده اید ریخته و اجازه دهید خنک شود. یرای سریع تر کردن فرایند خنک شدن قالب ها می توانید آن ها را در داخل آب سرد به مدت 10 ثانیه قرار دهید.
- بعد از اینکه کوره به شکل کامل خنک شد، مشعل یا دمنده کوره را خاموش کنید. توجه داشته باشید که استفاده درست از تجهیزات و تمیز کردن بوته های ذوب اهمیت بالایی را دارد. تمیز نگه داشتن بوته ذوب به شما اجازه میدهد که میزان بیشتری از آلومینیوم با سرعت بیشتری ذوب کنید.
انتخاب بوته مناسب برای ذوب آلومینیوم
علاوه بر نحوه ذوب آلومینیوم، انتخاب یک بوته ذوب مناسب یکی از نکات مهمی است که باید به آن توجه داشته باشید. فولاد و آلومینیوم دو عنصر فلزی هستند که با یکدیگر واکنش داده و باعث ایجاد انحلال در عناصر فلزی شود. به همین دلیل به هیچ عنوان نباید از بوته های فولادی برای ذوب فلز آلومینیوم استفاده کنید و این موضوع به خوبی می تواند اهمیت انتخاب یک بوته ذوب مناسب برای بازیافت این فلز ذا مشخص کند.
بوته گرافیت و بوته کاربید سیلیکون با پیوند کربن و سرامیکی خود، به شکل گسترده ای در ذوب و نگهداری آلیاژهای آلومینیومی مورد استفاده قرار میگیرد. این بوته ها در برابر حرارت مقاومت و خوردگی مقاومت بسیار خوبی دارد. همچنین بوته کاربید سیلیکون برای استفاده در داخل کوره های گازی با پروپان گزینه ایده آل تری است.
کلام پایانی
نحوه ذوب آلومینیوم و استفاده کرن از تجهیزات مرغوب در این زمینه، می تواند بالاترین کیفیت شمش های آلومینیوم را با هزینه تمام شده بسیار کمتری، برای صنایع ارائه دهد. با توجه به افزایش میزان بازیافت آلومینیوم در سال های اخیر در سراسر جهان، این حوزه در ایران نیز رشد قابل توجهی را یافته است.
