การนำสเกลโรงรีดและขี้เส้นยางพารามาผลิตก้อนกึ่งสำเร็จรูปเพื่อเป็นวัตถุดิบในเตาหลอมสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กกล้าอย่างยั่งยืน

เนื่องจากการมีอยู่อย่างจำกัดของทรัพยากรธรรมชาติ การใช้ประโยชน์ขยะเหลือทิ้งที่มีปริมาณมากในท้องถิ่นเพื่อทดแทนวัตถุดิบหลักในการผลิตถือเป็นสิ่งท้าทาย สเกลเหล็กเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากกระบวนการรีดร้อนผลิตภัณฑ์เหล็กกึ่งสำเร็จรูปโดยมีเหล็กออกไซด์เป็นองค์ประกอบหลักที่สามารถใช้ทดแทนสินแร่เหล็กได้ ขณะที่ขี้เส้นยางพารา (RTB) เป็นชีวมวลในท้องถิ่นไทยที่ประกอบด้วยเนื้อไม้และพอลิเมอร์ซึ่งมีคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ขี้เส้นยางพาราทดแทนการใช้ถ่านหิน (Coal) เพื่อถลุงสเกลเหล็กที่อุณหภูมิ 1550 ºC โดยเริ่มจากการให้ความร้อน RTB ที่ 1000 ºC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ภายใต้บรรยากาศก๊าซอาร์กอนเพื่อเปลี่ยนเป็นถ่านคาร์บอน (Char) จากนั้นน ามาผสมกับถ่านหินในอัตราส่วนร้อยละ 10 - 50 โดยน้ำหนัก จะได้คาร์บอน 5 ตัวอย่างและให้ชื่อเป็น 10%RTB - 50%RTB ตัวอย่าง RTB และ Coal ถูกใช้ในการทดลองด้วยเพื่อเป็นการเปรียบเทียบ ต่อมานำตัวอย่างคาร์บอนมาผสมกับสเกลเหล็ก ในอัตราส่วนโมลของคาร์บอนต่อโมลของออกซิเจนเท่ากับ 1 แล้วทำการปั้นเป็นก้อนผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป โดยให้ชื่อว่า Coal blend#1 – blend#5 และ RTB จากนั้นอบในเตาไล่ความชื้นที่ 90 °C เป็นเวลา 48 ชั่วโมง จากนั้นนำตัวอย่าง MBP ไปผ่านกระบวนการให้ความร้อนที่ 1550 °C เป็นเวลา 15 นาที และ 30 นาที ภายใต้บรรยากาศก๊าซอาร์กอน จากการทดลองพบว่าการผสมถ่านคาร์บอนจาก ขี้เส้นยางพารากับถ่านหิน (blend#1–blend#5) ไม่ส่งผลต่อสมบัติของผลิตภัณฑ์คาร์บอนที่ได้มากนัก สามารถถลุงเหล็กโดยใช้ก้อน MBP ได้ โดยจะได้ผลิตภัณฑ์หลักสองอย่างคือผงตะกรันสีดำและเหล็ก ทั้งนี้ผงตะกรันสีดำประกอบด้วยเฟสเหล็ก เหล็กออกไซด์และเฟสสปินเนล (CaFe2O4) ทั้งนี้ CaFe2O4 เกิดจากการที่ CaO ในเถ้าของขี้เส้นยางพาราทำปฏิกิริยากับ Fe2O3 ส่งผลให้ลดโอกาสในการเข้าทำปฏิกิริยาระหว่าง Fe2O3 และคาร์บอน ซึ่งอาจส่งผลทำให้ปริมาณคาร์บอนในระบบไม่เพียงพอต่อการถลุงสเกลเหล็ก และยังอาจส่งผลต่อการรวมตัวกันของเม็ดเหล็กให้เป็นเม็ดใหญ่ได้ ปริมาณของเหล็กที่ถลุงได้จากก้อน MBP ในกรณีของ blend#1 – blend#5 หลังเผา 30 นาที มีค่าอยู่ระหว่าง 57.9 – 60.9 wt% ซึ่งไม่ต่างจากกรณีของ Coal และ RTB ที่สามารถถลุงเหล็กได้ 62 wt% และ 56.9 wt% ตามลำดับ ร้อยละดีกรีการกลายเป็นโลหะ (DOM) ในกรณีของ blend#1 – blend#5 อยู่ระหว่าง 78.1 – 81.7% ขณะที่กรณีของ Coal และ RTB อยู่ที่ 82.7% และ 83.3% ตามลำดับ งานวิจัยนี้เสนอวิธีการที่เป็นไปได้ในการใช้ประโยชน์สเกลเหล็กและชีวมวล RTB เพื่อส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจหมุนเวียน