ebook-air

บทนำ อตุ สำหกรรมผลติ เหลก็ จัดเปน็ อุตสำหกรรมข้นั พนื้ ฐำนของประเทศไทยท่ีมีบทบำทสำคัญของ ประเทศเนอ่ื งจำกโลหะเปน็ วัตถุดบิ พน้ื ฐำนสำหรบั อุตสำหกรรมตอ่ เนอ่ื งอน่ื ๆ เช่น อุตสำหกรรม กอ่ สรำ้ งอุตสำหกรรมยำนยนตอ์ ุตสำหกรร,เครื่องใช้ไฟฟำ้ และอตุ สำหกรรมผลติ เคร่ืองใชใ้ น ครวั เรอื นเปน็ ตน้ กระบวนกำรผลติ ของอุตสำหกรรมประกอบดว้ ยกระบวนกำรหลอมหลอ่ และรีด โดยทัว่ ไปในขน้ั ตอนกำรผลติ เริม่ ตง้ั แตน่ ำแท่งโลหะใหม่หรอื เศษโลหะมำใหค้ วำมร้อนจน กลำยเป็นโลหะหลอมเหลวและทำกำรปรบั ปรงุ คณุ ภำพนำ้ โลหะกอ่ นนำไปเทลงในแมแ่ บบ เพอ่ื ใหไ้ ด้ผลติ ภัณฑต์ ำมท่ตี อ้ งกำรเพอื่ ให้ได้ผลติ ภณั ฑข์ ้ันกลำงกอ่ นที่จะนำไปรดี หรอื ดงึ เพอ่ื ให้ ผลิตภณั ฑ์ขั้นปลำย ในอตุ สำหกรรมทั้งสองประเภทนเ้ี ปน็ แหลง่ กำเนดิ มลพษิ ทส่ี ำคญั ทำงดำ้ นมลพษิ อำกำศกำกของเสยี ซ่ึงสำมำรถกอ่ ใหเ้ กดิ ผลกระทบตอ่ มนษุ ย์และสงิ่ แวดลอ้ มได้ กำรจดั กำรมลพษิ อยำ่ งมีประสิทธิภำพเป็นกำรประยกุ ตใ์ ช้ในด้ำนกำรปอ้ งกนั มลพษิ ตัง้ แตก่ ระบวนกำรผลติ ควบคไู่ ปกบั กำรควบคมุ มลพษิ ท่ีเกดิ ขึ้นแล้วซง่ึ ในกำรดำเนนิ กำรตอ้ งมี ควำมเขำ้ ใจกระบวนกำรผลติ แหล่งกำเนดิ ของมลพษิ และมกี ำรประเมนิ โอกำสในกำรจัดกำร อย่ำงเป็นระบบนอกจำกประโยชน์ทำงดำ้ นส่ิงแวดล้อมทีโ่ รงงำนจะไดร้ บั แลว้ กำรจดั กำรด้ำน ส่ิงแวดลอ้ มทดี่ ีและนำไปส่กู ำรผลติ กำรลดกำรเกดิ ของเสียและใชท้ รพั ยำกรในกำรผลิตอย่ำง คุ้มค่ำ คณะผู้จัดทำ

สำรบญั บทนำ สำรบญั บทที่ 1 กระบวนกำรหลอม บทที่ 2 กระบวนกำรหล่อ บทท่ี 3 กระบวนกำรรีด บทท่ี 4 มลพษิ อำกำศจำกโรงงำนผลติ เหลก็ บทท่ี 5 ผลกระทบของมลพษิ อำกำศจำกโรงงำนผลติ เหล็ก บทที่ 6 กำรควบคมุ มลพษิ อำกำศจำกโรงงำนผลติ เหล็ก 6.1 กระบวนกำรหลอม 6.2 กระบวนกำรหล่อ 6.3 กระบวนกำรรดี บทท่ี 7 ระบบบำบดั มลพษิ อำกำศเพอื่ สนบั สนนุ กำรผลติ บทที่ 8 กฎหมำยและมำตรฐำนที่เกยี่ วข้อง เอกสำรอ้ำงอิง ภำคผนวก

บทท่ี 1 กระบวนกำรหลอม กระบวนกำรหลอม กระบวนกำรหลอม เปน็ กำรนำวัตถุดบิ ท้ังในรปู ของโลหะใหม่หรอื เศษโลหะทใี่ ชแ้ ลว มำให้ควำมรอ้ นเพื่อหลอมละลำยเป็นโลหะ และทำกำรปรบั ปรงุ คณุ ภำพนำ้ โลหะดว้ ยสำรตำ่ งๆ มลพิษหลักท่ีเกิดขน้ึ ในกระบวนกำรหลอมคอื ฝุ่นควัน ไอโลหะและกำ๊ ซพษิ ชนิดตำ่ งๆ ซึง่ แตกต่ำงกนั ไปตำมชนิดของโลหะ สำรเคมีที่ใช้ และประเภทของเตำ เตำคิวโพลำ (Cupola Furnance) เปน็ เตำหลอมท่ีเกำ่ แกแ่ ละกอ่ ให้เกดิ มลพษิ ในสดั สว่ นมำกทส่ี ุดเนอื่ งจำกกำรเผำไหม้ ถำ่ นโค๊ก(Coke)ในเตำ เตำควิ โพลำเปน็ เตำรปู ทรงกระบอก มีขนำดเสนผำ่ นศนู ยก์ ลำง 2 เมตร ควำมสูง 3-9 เมตร ภำยในเตำบุด้วยอฐิ ทนไฟ และหุ้มดว้ ยแผน่ เหล็กกลำ้ ใชถ้ ำ่ นโค๊กเปน็ เช้ือเพลิง เตำไฟฟำ้ เหนยี่ วนำไฟฟำ้ เหนยี่ วนำ (Electric Induction Furnace) กอ่ ใหเ้ กดิ มลพษิ ในสว่ นตำ่ ทส่ี ุดเมอื่ เปรยี บเทยี บกบั เตำชนิดอื่น โดยเตำไฟฟำ้ เหน่ียวนำท่นี ยิ มใชม้ ีอยู่ 2 ชนดิ คอื เตำไฟฟำ้ แบบ Coreless และเตำไฟฟำ้ แบบ Channel เตำอำร์คไฟฟำ้ (Electric Arc Furnace) เตำอำรค์ ไฟฟำ้ ท่ีนยิ มกันมำกใช้ไฟฟำ้ กระแสสลบั 3 เฟส พลงั งำนควำมร้อนไดจ้ ำก กำรที่ไฟฟำ้ กระโดดระหว่ำงแท่งอเิ ลก็ โทรดกบั ชนิ้ งำน หรอื เรียกวำ่ กำรอำร์ค (Arc) ผนงั ทำ ด้วยอฐิ ทนไฟและประสำนดว้ ยแมกนเี ซยี มชนดิ เม็ด แป้งดนิ และนำ้ มนั ดนิ เตำไฟฟำ้ ใช้สำหรบั กำรหลอมโลหะทีม่ จี ดุ หลอมเหลวสงู เชน่ เหลก็ และสำมำรถทนต่อควำมสกปรกของเหล็กใน ระดับทส่ี งู กว่ำเตำไฟฟำ้ เหนย่ี วนำ เตำเบำ้ (Crucible Furnace) เป็นเตำทไี่ ดร้ บั ควำมรอ้ นทำงอ้อมซงึ่ กำรเผำไหม้จะไม่สมั ผสั กบั โลหะทเี่ ตมิ ลงไป โดยตรงรปู รำ่ งของกำว จะมลี กั ษณะเปน็ เบำ้ หลอมทำจำกกรำไฟทผ์ สมกบั ดนิ เหนยี ว จึง ค่อนข้ำงจะได้งำ่ ยแตม่ ีควำมแขง็ มำกทนควำมร้อนไดส้ ูง เตำ้ เบ้ำใช้น้ำมนั หรอื แกส๊ เปน็ เช้อื เพลิง เตำเบ้ำมำกนิยมใช้ในโรงงำนหลอมหลอ่ ขนำดเลก็ เตำสะทอ้ นควำมรอ้ น (Reverberatory Furnace) เป็นเตำทกี่ อ่ ดว้ ยอิฐและเปลวไฟผสมกบั โลหะ โดยตรงหลังคำเตำจะเปน็ รูปทรงโคง้ เพ่ือให้ควำมร้อนท่เี กดิ ข้นึ จำกกำรตดิ เชือ้ เพลิงสะทอ้ นลงมำอยำ่ งโลหะ เตำชำร์ป (Sharp Furnace) เหมำะสำหรับหลอมทองแดงบรสิ ุทธ์ิ หวั เผำ ( Burner) ซง่ึ อยู่รอบๆผนงั เตำด้ำนใน จะทำกำรเผำไหมเ้ ชอื้ เพลงิ เชน่ กำ๊ ซธรรมชำตแิ ละโพรเพน (Propane) เป็นต้นเพอ่ื ใหค้ วำมรอ้ น

เศษเหลก็ การเตมิ การกวาดขี้ อนุ่ เบา้ รบั นา้ เหลก็ วตั ถดุ บิ และ โลหะออก นา้ เหลก็ และเทนา้ ทาการ เหลก็ ใสเ่ บา้ หลอม

บทที่ 2 กระบวนกำรหลอ่ กระบวนกำรหลอ่ กำรหล่อโลหะสำมำรถทำได้ 2 ลกั ษณะคือกำรหลอ่ โดยใชเ้ ครอ่ื งหลอมเปน็ ตอ่ เนอื่ ง และกำรหล่อโลหะแม่แบบชนดิ ตำ่ งๆแบบทน่ี ยิ มใช้ในกระบวนกำรหล่อประกอบดว้ ย แมแ่ บบทรำย เปน็ ที่นิยมใช้ท่ัวโลกและมักถกู ข้นึ รปู ในห*บซงึ่ เปน็ 2 ส่วนประกอบกนั เพอื่ ชว่ ยให้ กำรถอดแบบทำไดง้ ่ำยขึน้ และแมแ่ บบทรำยเปน็ แมแ่ บบชัว่ ครำวทต่ี ้องมีกำรทำใหมท่ กุ ครงั้ แม่แบบเชลล์ ในกำรทำแม่แบบเชลลแ์ ละไส้แบบมักมกี ำรเตมิ เรซ่นิ เชน่ Phenol formadehyde หรือ furan รว่ มกับตัวเร่งปฏิกริ ยิ ำลงไปในทรำยซิลิกำเพอ่ื เพม่ิ ควำมแข็งแรง แม่แบบโลหะเปน็ แมแ่ บบถำวรทีท่ ำจำกโลหะใหค้ วำมแมน่ ยำในกำรตอ่ สู้ Investment Casting ใชส้ ำหรบั งำนทต่ี ้องกำรพนื้ ผวิ ท่ีมีคุณภำพสงู และมีขนำดท่ถี ูกตอ้ งแม่นยำและ นอกจำกนีแ้ ม่แบบสำมำรถนำกลบั มำใชใ้ หมไ่ ดโ้ ดยผำ่ นกำรใหค้ วำมร้อนเพอ่ื ละลำยแวกซ์ออก เทคนิคของแมแ่ บบอน่ื ๆ เชน่ Lost Foam Casting , Vacuum Process,Centrifugal Casting เป็นตน้ ในกำรเข้ำใช้งำนในแม่แบบนำ้ โลหะจะถกู เทใสใ่ นแมแ่ บบปลอ่ ยให้โลหะแข็งตวั ระยะหนง่ึ จำกนนั้ หรือแบบเอำชิ้นงำนออกจำกแบบหล่อนำไปตดั หวั น้ำออกแล้วทำควำมสะอำด ตกแต่งชิน้ งำนให้ไดค้ ณุ ภำพตำมทีต่ อ้ งกำร

นำ้ เหล็ก ทำแม่แบบและไสแ้ บบ เทเหลก้ หลอมเหลวลงแบบ และปลอ่ ยใหเ้ ยน็ ตัวลง อบ พน่ ทรำยและตกแต่ง ร้ือแบบและตดั หวั น้ำ เหลก็ แทง่ เลก็ ชิน้ งำน ชน้ิ งำน เหล็กแท่งแบน เหล็กแทง่ ใหญ่

บทที่ 3 กระบวนกำรรดี กระบวนกำรรดี กำรรดี โลหะเปน็ กำรนำโลหะแท่งผำ่ นลูกรดี ลดขนำดท่วี ำงต่อกนั หลำยชดุ จนได้ ขนำดตำมที่ตอ้ งกำร แบ่งออกเปน็ 2 ประเภท 1. กระบวนกำรรดี รอ้ นเหลก็ เหลก็ แทง่ เล็ก ให้ควำมรอ้ นแก่แทง่ รดี ลดขนำด ตัดตำมขนำดหรือ เหล็กเสน้ เหลก็ ลวด เหลก็ แทง่ แบน เหล็ก มว้ นเปน็ ขด เหลก็ โครงสร้ำง เหล็กแท่งใหญ่ เหลก็ แผ่น 2. กระบวนกำรรีดเยน็ เหลก็ เหลก็ แผ่นรีดรอ้ น เขา้ ลดู รีดเพอื่ ปรบั ตดั ตามขนาดหรอื สมบตั ิเชิงกล มว้ นเป็นขด เครอ่ื งกาจดั สนิม อบอ่อน เหลก็ แผน่ รีดเย็น ทางกล กดั สนิมดว้ ยกรด รีดเยน็

บทท่ี 4 มลพิษอำกำศจำกโรงงำนผลติ เหล็ก

บทที่ 5 ผลกระทบของมลพษิ อำกำศจำกโรงงำนผลิตเหล็ก

บทท่ี 6 กำรควบคมุ มลพษิ อำกำศจำกโรงงำนผลติ เหล็ก 6.1 แนวทำงกำรป้องกนั กำรควบคมุ มลพษิ ในกระบวนกำรหลอม กำรเตรยี มวัตถุดบิ วตั ถดุ ิบท่ใี ช้ในกำรหลอมเป็นวตั ถุดบิ ท่ีมีควำมสะอำด เพรำะสง่ิ ปนเป้ือนตำ่ งๆทตี่ ิด มำกับวัตถุดบิ เปน็ สำเหตสุ ำคญั ของมลพษิ ทำงอำกำศในรปู ฝ่นุ ควัน ท่เี กิดขนึ้ ระหว่ำงกำรหลอม กรณที ใี่ ช้เศษเหล็กดดู เศษโลหะอ่ืนๆ ท่ีผ่ำนกำรใชง้ ำนแลว้ เปน็ วัตถุดบิ ในกำรหลอม ควรมีกำร ทำควำมสะอำดเบอ้ื งตน้ เช่น กำรเขยำ่ เศษฝนุ่ ออก กำรคัดเอำเศษพลำสตกิ หรอื เศษวัสดุอืน่ ๆ ทีไ่ มต่ ้องกำรออก และหำกมีครำบนำ้ มนั ปนเป้ือนอยู่ อำจทำให้กำรหมนุ วัตถดุ ิบเพอื่ ใหน้ ำ้ มนั หรอื สำรอนิ ทรยี ์ที่เกำะอยู่ทีผ่ วิ ระเหยออกไป เป็นต้น กำรควบคมุ อณุ หภูมใิ นเตำหลอม อณุ หภูมิในเตำหลอมเปน็ ปจั จยั ทส่ี ำคญั ทมี่ ีผลตอ่ กำรเกดิ ไอออนของโลหะ ดงั นน้ั โรงงำนควรใหค้ วำมสำคญั ตอ่ กำรควบคมุ อณุ หภมู ิของเตำหลอมไมใ่ หส้ ูงเกนิ ควำมจำเป็น โดยเฉพำะในชว่ งเวลำท่เี ตมิ วตั ถดุ บิ เขำ้ ไปในเตำและกำรเทนำ้ โลหะออกจำกเตำ กำรจัดกำรกบั เตำเบำ้ 1. อำกำศร้อนไหลเวียนและสมั ผัสกบั ผวิ เบ้ำดำ้ นในอย่ำงทว่ั ถึง และระยะเวลำในกำรสมั ผสั มำก ทสี่ ดุ ท้ังนีเ้ พอื่ ใช้ประโยชนจ์ ำกควำมร้อนจำกกำรเผำไหมใ้ ห้ไดม้ ำกทสี่ ดุ พรอ้ มกบั ป้องกนั กำร สะสมตวั ของควำมรอ้ นเฉพำะท่ี อันเป็นสำเหตหุ ลักที่ทำใหอ้ ำยกุ ำรใชง้ ำนเตำเบำ้ สัน้ ลง 2. ไมค่ วรถำ่ ยนำ้ โลหะออกจนหมดเปำ้ ควรเหลอื นำ้ โลหะไว้ในเต้ำประมำณ 30-40 เปอรเ์ ซ็นต์ เพ่ือลดปริมำณควำมร้อนท่จี ะใหก้ บั เตำเบำ้ เมอ่ื ทำกำรหลอมวตั ถุดิบใหม่ท่ยี ังไม่ไดใ้ หค้ วำม ร้อน 3. เตำเบ้ำที่แตกรำ้ วสำมำรถซอ่ มแซมได้ โดยใชว้ ัสดุทีใ่ ชอ้ ุดรอยรำ้ วจนกระทัง่ ไม่สำมำรถ นำมำใชง้ ำนได้อีก 4. เตำเบ้ำท่ใี ชง้ ำนไมไ่ ด้แล้วควรทำกำรตดั สว่ นทด่ี เี พอื่ นำมำเสรมิ สว่ นบนหรอื สว่ นลำ่ งของตำม เปำ้ หมำยเพอ่ื ลดปรมิ ำณกำรท้งิ ของเสยี

กำรปอ้ งกนั กำรระเบดิ ของโลหะเหลว โลหะแทง่ หรอื เศษโลหะท่ใี สล่ งไปในเตำหลอมต้องไม่มีนำ้ เกำะอยู่ หมั่นตรวจสอบทอ่ นำ้ หล่อเย็นเป็นประจำเพอ่ื ปอ้ งกนั อบุ ตั เิ หตทุ เ่ี กดิ จำกกำรรว่ั ไหลของนำ้ หล่อ เยน็ ดำ้ นในของเตำหลอมหรอื แบบหลอ่ กำรเพิม่ ประสทิ ธภิ ำพในกำรเผำไหม้ 1. รักษำหัวเผำใหอ้ ยูใ่ นสภำพทด่ี ีไมม่ เี ขม่ำอดุ ตนั 2. ตรวจวดั และปรบั แต่งประสิทธภิ ำพในกำรเผำไหม้อย่ำงสม่ำเสมอ 3. เปลวไฟต้องถูกใช้ให้มปี ระสทิ ธภิ ำพสูงสดุ และจำนวนหัวพน่ ตอ้ งมีขนำดพอดกี บั กำรใชง้ ำน ระบบบำบดั มลพษิ อำกำศ ระบบบำบดั มลพษิ ทำงอำกำศทเี่ หมำะสมและนยิ มใช้ในอุตสำหกรรมหล่อหลอมเหลก็ ได้แก่ ระบบดักฝนุ่ แบบถุงกรองดงั แผนผงั กำรขจดั ฝนุ่ และฟมู ของโลหะของอตุ สำหกรรมหล่อ หลอมเหลก็ โดยมกี ำรแสดงคำ่ ท่ใี ชใ้ นกำรออกระบบดกั ฝนุ่ แบบถงุ กรอง และรำยละเอยี ด ตัวอย่ำงของกำรออกแบบระบบ

6.2 แนวทำงกำรปอ้ งกันกำรควบคมุ มลพษิ ในกระบวนกำรหล่อ มลพษิ หลักทเ่ี กิดขึน้ ในกระบวนกำรหลอ่ ในแม่แบบบำงชนิด จะเกดิ มลพิษใน ระหวำ่ งกำรทำแม่แบบ ไสแ้ บบและกำรนำช้นิ งำนออกจำกแบบหลอ่ ซง่ึ ควรมกี ำรจัดกำรอยำ่ ง เหมำะสมเช่นเดียวกัน

6.3 แนวทำงกำรปอ้ งกันกำรควบคมุ มลพษิ ในกระบวนกำรรดี