|
ถ่านคาร์บอนจากขยะเบคิไลต์สำหรับสร้างโฟมตะกรันในเตาหลอมเหล็กแบบอาร์คไฟฟ้า: การพัฒนาเพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในอุตสาหกรรมผลิตเหล็กกล้า |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | ถ่านคาร์บอนจากขยะเบคิไลต์สำหรับสร้างโฟมตะกรันในเตาหลอมเหล็กแบบอาร์คไฟฟ้า: การพัฒนาเพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในอุตสาหกรรมผลิตเหล็กกล้า |
| Creator | ธนพร จันทรางศุ |
| Contributor | สมยศ คงคารัตน์, ที่ปรึกษา |
| Publisher | มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ |
| Publication Year | 2568 |
| Keyword | เบคิไลต์, การเกิดโฟมตะกรัน, การลด FeO, การผลิตเหล็กกล้า, Bakelite, Slag foaming, FeO reduction, Steel production |
| Abstract | เบคิไลต์ (Bakelite) เป็นพลาสติกประเภทเทอร์โมเซตติ้งซึ่งเมื่อเป็นขยะแล้วจะถูกรีไซเคิลได้ยากเมื่อเทียบกับขยะพลาสติกประเภทอื่น ทั้งนี้เบคิไลต์มีคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก และมี CaO เป็นสารเติมแต่ง จึงเหมาะสมในการนำมาใช้เป็นแหล่งคาร์บอนในอุตสาหกรรมผลิตเหล็กกล้า งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการนำเบคิไลต์มาใช้ทดแทนการใช้ถ่านโค้ก (Coke) ในกระบวนการเกิดโฟมตะกรัน (Slag foaming) และการลดเหล็กออกไซด์ในตะกรัน (FeO Reduction) โดยนำเบคิไลต์และถ่านโค้กมาผสมกันด้วยอัตราส่วนต่าง ๆ (BK1-BK3) และให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 1,000 องศาเซลเซียส เพื่อกำจัดสารอินทรีย์ระเหยง่าย จากนั้นทดสอบการเกิด Slag foaming และทดสอบการเกิด FeO reduction ที่อุณหภูมิ 1,550 องศาเซลเซียส ผลการทดลองพบว่า การผสมเบคิไลต์ทำให้ปริมาณคาร์บอนในตัวอย่างเพิ่มขึ้น และส่งผลต่อองค์ประกอบทางเคมีของเถ้า โดยลดปริมาณ SiO2 และ Al2O3 แต่เพิ่ม CaO อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้คาร์บอนที่ได้มีความเป็นผลึกสูงขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณเบคิไลต์ การทดลองพบว่า BK3 มีพฤติกรรมการเกิดโฟมดีที่สุด โดยค่า Vt/V0 สูงสุดประมาณ 1.7 และมีความเสถียรของโฟมสูงสุด ขณะที่ลักษณะฟองก๊าซในตะกรันของแต่ละตัวอย่างแตกต่างกันอย่างชัดเจน โดย BK3 แสดงการเกิดฟองก๊าซหลายขนาดกระจายทั่วทั้งเนื้อวัสดุ แสดงถึงการเกิดก๊าซและการกักเก็บที่ดี ซึ่งสัมพันธ์กับการเกิดปฏิกิริยา FeO reduction ที่รวดเร็วและสมบูรณ์ ค่า %DOM ของตัวอย่างเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนเบคิไลต์ โดย Coke BK1 BK2 และ BK3 มีค่า 77.30 81.65 80.56 และ 84.41 ตามลำดับ แสดงให้เห็นว่าการเติมเบคิไลต์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการรีดักชันและการรวมตัวของเม็ดเหล็กได้อย่างชัดเจน นอกจากนี้ BK3 ยังมีการปลดปล่อยก๊าซต่ำสุดเพียง 180,000 ppm ลดลงประมาณ 30% เมื่อเทียบกับ Coke ซึ่งมีการปลดปล่อยก๊าซ 240,000 ppm แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการใช้ขยะเบคิไลต์เป็นแหล่งคาร์บอนทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ช่วยลดการปลดปล่อยคาร์บอนและส่งเสริมการเกิด Slag foaming และ FeO reduction ในกระบวนการหลอมเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ |
