Hej, koledzy, profesjonaliści w dziedzinie obróbki metali i maniacy zrównoważonego rozwoju! Przejdźmy do sedna: jeśli masz do czynienia z trzpieniami do przekłuwania (zwłaszcza tymi wytrzymałymi TZM), prawdopodobnie przynajmniej raz zastanawiałeś się: „Czy te rzeczy w ogóle nadają się do recyklingu?” Jako dostawca trzpieni TZM, który od lat zajmuje się tą tematyką, rozumiem, dlaczego to pytanie brzmi teraz inaczej. Wszyscy nalegają na produkcję bardziej obiegową, mniej złomu i niższe koszty, więc po co marnować dobre trzpienie, skoro można je poddać recyklingowi? Rozłóżmy to na czynniki pierwsze, bez nudnego żargonu podręcznikowego, tylko prawdziwa rozmowa kogoś, kto faktycznie sprzedawał te rzeczy młynom i producentom rur na całym świecie.
Po pierwsze, upewnijmy się, że jesteśmy na tej samej stronie co do tego, czym w ogóle jest TZM, bo jeśli tu jesteś, prawdopodobnie wiesz, ale dla przypomnienia: TZM to tytan-cyrkon-molibden. Jest to niezwykle mocny, żaroodporny stop, stosowany głównie do trzpieni do przekłuwania – no wiesz, narzędzi, które przebijają się przez metalowe kęsy, tworząc rury i rurki. Dlaczego TZM zamiast zwykłego moly? Ma znacznie lepszą wytrzymałość w wysokich temperaturach, nie kruszy się tak szybko, gdy pracuje bez przerwy w temperaturze ponad 1200°C – idealnie nadaje się do rur ze stali nierdzewnej, dlatego faceci często sprawdzają takie rzeczy jak molibdenowy trzpień do przekłuwania ze stali nierdzewnej do prac wymagających wysokiej temperatury. Rzecz jednak w tym, że nawet najtwardsze trzpienie TZM nie są wieczne. Zużywają się, pojawiają się na nich pęknięcia powierzchniowe w wyniku wielokrotnego przekłuwania lub po prostu są wymieniane, gdy fabryka unowocześnia swoją linię. Co więc z nimi zrobić, kiedy już skończą? Recykling, prawda? Ale czy to rzeczywiście możliwe?
Uwaga, spoiler: Tak, trzpienie TZM w całości nadają się do recyklingu. Ale to nie jest tak, jak wrzucenie aluminiowej puszki do niebieskiego kosza – jest to proces i musisz wiedzieć kilka rzeczy, aby zrobić to dobrze. Zacznijmy od tego, dlaczego TZM tak naprawdę świetnie nadaje się do recyklingu. Molibden, który stanowi około 99% TZM, jest jednym z metali najczęściej poddawanych recyklingowi na świecie. Jego temperatura topnienia jest bardzo wysoka i wynosi 2623°C, czyli jest znacznie wyższa niż w przypadku większości innych pospolitych metali, ale to w rzeczywistości zaleta recyklingu, ponieważ nie gubi się w partiach złomu o niższej temperaturze topnienia. Niewielkie ilości tytanu i cyrkonu w TZM (około 0,5% każda) również nie zakłócają zbytnio procesu recyklingu, szczególnie jeśli złom zostanie właściwie posortowany.
Zaraz, ale dlaczego niektórzy uważają, że TZM trudno poddać recyklingowi? Ciągle to słyszę od nowych klientów, którzy pracowali z gorszymi stopami. Kilka lat temu facet z małego sklepu z rurami nazwał mnie panikującym, ponieważ jego stary dostawca trzpieni powiedział mu, że TZM to materiał jednorazowy, którego nie można ponownie przetworzyć. Okazało się, że dostawca poszedł na skróty, nie korzystając z odpowiednich partnerów w zakresie recyklingu. Kluczem jest prawidłowe postępowanie ze złomem TZM. Jeśli po prostu wrzucisz zużyty trzpień TZM do paczki złomu mieszanego, zostanie on zanieczyszczony i wtedy będzie bezwartościowy. Ale jeśli to posortujesz — oddzielisz złom trzpieni TZM od innych stopów molowych, stali lub jakichkolwiek resztek powłoki (poczekaj, czy trzpienie zostaną powlekane? Niektóre tak, na przykład jeśli są używane do stali nierdzewnej, ale w większości przypadków powłoka i tak wypala się podczas recyklingu) — jesteś złoty.
Przejdźmy do samego procesu recyklingu, ponieważ w tym miejscu panuje wiele zamieszania. Najpierw zbierasz zużyte trzpienie TZM (rzeczy takie jak zużyte głowice molibdenowe, molibdenowe zatyczki do przekłuwania, cokolwiek masz) i wysyłasz je do specjalistycznego zakładu zajmującego się recyklingiem metali, który pracuje z metalami ogniotrwałymi – molibdenem, TZM, wolframem i tą załogą. Zwykłe podmioty zajmujące się recyklingiem stali mogą nie mieć wystarczająco gorących pieców lub wiedzy specjalistycznej do przetwarzania TZM, więc jest to punkt krytyczny. Kiedy już dostaną złom, najpierw go oczyszczają, usuwają wszelkie pozostałości metalu z procesu przekłuwania, usuwają wszelkie powłoki, a może nawet tną go na mniejsze kawałki, aby zmieściły się w piecu. Następnie ładują go do elektrycznego pieca łukowego, który może osiągnąć bardzo wysokie temperatury, o których mówiliśmy. Pod wpływem ciepła TZM topi się, a tytan i cyrkon tworzą maleńkie, nieszkodliwe węgliki lub tlenki, które pozostają zawieszone w stopionym materiale – nie niszczą molibdenu, po prostu stają się częścią nowego stopu. Następnie odlewają roztopiony metal we wlewki, które można ponownie przerobić na nowe trzpienie TZM lub nawet inne produkty molowe, takie jak arkusze lub pręty.
Swoją drogą, widziałem to na własne oczy. Duży producent rur ze stali nierdzewnej, który jest moim klientem od 8 lat, marnował około 15 ton złomu trzpieni TZM rocznie, dopóki nie skontaktowałem się z renomowaną firmą recyklingową. W zeszłym roku powiedzieli mi, że poddali recyklingowi 12 ton złomu i uzyskali z tego 10 ton nowych wlewków TZM, co daje wydajność 83%, czyli znacznie więcej, niż się spodziewałem. Ta nowa sztabka została bezpośrednio wykorzystana do produkcji nowych molibdenowych trzpieni do przekłuwania ze stali nierdzewnej dla ich linii. Zaoszczędziło im to około 250 tys. dolarów rocznie na kosztach surowców, a ich zespół ds. zrównoważonego rozwoju oszalał na punkcie tego, ponieważ zmniejszyło to ich ślad węglowy wynikający z produkcji nowego metalu o prawie 70%. Nie jest to małe zwycięstwo dla średniej wielkości młyna.
Ale poczekaj, to nie tylko słońce i róże. Jest kilka rzeczy, które mogą zepsuć grę w zakresie recyklingu TZM. Po pierwsze, zanieczyszczenie. Jeśli do złomu TZM przyklejona jest wiązka stali lub może przypadkowa wkładka z węglika wolframu z innego narzędzia, materiał ten obniży jakość odzyskanego TZM. Kiedyś klient przysłał mi pudełko „nadających się do recyklingu” trzpieni, w których domieszano kilka zwykłych kawałków molibdenu. Kiedy zapytaliśmy firmę zajmującą się recyklingiem, okazało się, że obniżyłoby to wydajność o 10%, ponieważ musieliby to sortować ręcznie. Drugi duży to nadmiernie zużyte trzpienie. Jeśli trzpień TZM jest tak zużyty, że ma tylko połowę swojego pierwotnego rozmiaru lub ma głębokie pęknięcia, których nie można naprawić (poczekaj, krótka uwaga: niektóre drobne pęknięcia powierzchniowe można naprawić, ale to zupełnie inny proces), jest mniej wartościowy do recyklingu, ponieważ pozostało mniej dobrego metalu TZM. Po trzecie, jeśli używasz trzpieni z powłokami zawierającymi ołów lub inne metale ciężkie, musisz upewnić się, że firma zajmująca się recyklingiem sobie z tym poradzi – większość może, ale wiąże się to z niewielkim krokiem, który może kosztować trochę więcej.
Czekaj, porozmawiajmy też o naprawie a recyklingu, bo to kolejna rzecz, o którą często mnie pytają. Wiele osób nie wie, że zużytego trzpienia TZM nie trzeba od razu wyrzucać. Drobne zużycie i uszkodzenia powierzchni można naprawić za pomocą procesu takiego jak napawanie laserowe, podczas którego na zużyte obszary nakłada się cienką warstwę nowego TZM. Widziałem, że wydłuża to żywotność trzpienia o 20-30%, co jest ogromną wartością, ponieważ trzpienie TZM nie są tanie – kosztują kilka tysięcy dolarów za sztukę. Kiedy jednak trzpień jest już za daleko i nie można go naprawić, najlepszym rozwiązaniem jest recykling. Jest to o wiele tańsze niż kupowanie nowego, surowego TZM i o wiele lepsze dla planety niż wysyłanie go na składowisko (gdzie po prostu tam będzie leżało, ponieważ mol nie ulega biodegradacji).
Wróćmy do klienta, o którym wspomniałem wcześniej, a który zaoszczędził 250 tys. dolarów. Kiedyś wymieniali każdy trzpień, gdy osiągnął 80% swojej pierwotnej średnicy. Teraz naprawiają te, które są lekko zużyte, a te, które są już za bardzo zużyte, poddają recyklingowi. Średnia trwałość trzpieni wzrosła o 40%, a koszt złomu spadł o 60%. To nie tylko zwycięstwo ich zysków — to zwycięstwo dla środowiska, ponieważ nie wydobywają nowej rudy molibdenu za każdym razem, gdy potrzebują nowego trzpienia. Wydobycie molibdenu jest energochłonne, dlatego recykling zmniejsza zużycie energii o około 90% w porównaniu z produkcją nowego molibdenu z rudy. To statystyka, która naprawdę Ci się przyda, gdy starasz się działać bardziej ekologicznie.
Kolejna rzecz: co jeśli masz do recyklingu tylko kilka trzpieni, a nie całą tonę? Na przykład, jeśli jesteś małym sklepem z rurkami, a nie ogromną fabryką. Nie musisz szukać firmy zajmującej się recyklingiem masowym. Wielu dostawców metali specjalistycznych (oczywiście pozdrawiam nasz zespół) zabierze Twoje stare trzpienie TZM i albo wyśle je do firmy zajmującej się recyklingiem, albo przekaże je innym firmom, które będą mogły wykorzystać je do projektów naprawczych. W zeszłym miesiącu mały sklep w Teksasie przysłał nam 3 stare świece molibdenowe, które były zbyt zużyte jak na tę linię. Znaleźliśmy w Meksyku inny mały warsztat, który zajmuje się naprawą trzpieni i udało mu się ponownie wykorzystać metal do produkcji nowych świec. Oto gospodarka o obiegu zamkniętym w działaniu, niewymagająca żadnego wymyślnego procesu wielkoseryjnego.
Poczekaj, porozmawiajmy o słoniu w pokoju: czy recykling trzpieni TZM wpływa na jakość nowych trzpieni? Bo jeśli tak, to dla większości metalowców nie będzie to startem. Z tego, co widziałem i z tego, co mówią mi firmy zajmujące się recyklingiem, nie – jeśli zostanie wykonany prawidłowo, przetworzony TZM jest tak samo dobry jak nowy TZM. Niewielkie ilości tytanu i cyrkonu nie ulegają rozkładowi podczas procesu topienia, a mol jest tak czysty, jak gdyby pochodził z rudy. Mam klienta, który od 5 lat używa trzpieni TZM pochodzących z recyklingu i twierdzi, że nie zauważył żadnej różnicy w wydajności w porównaniu z nowymi. To wielka sprawa — nie musisz rezygnować z jakości, aby zapewnić zrównoważony rozwój.
A teraz przejdźmy do rzeczy praktycznych dla Ciebie, czytelniku. Jeśli masz stare trzpienie TZM, co powinieneś zrobić? Najpierw je posortuj: oddziel TZM od innych metali (stal, aluminium, inne stopy). Jeśli nie masz pewności, oznacz je, aby osoba zajmująca się recyklingiem wiedziała, że to TZM. Po drugie, usuń wszelkie pozostałości metalu - odetnij duże kawałki przyklejonego metalu i wytrzyj je. Po trzecie, nie czekaj zbyt długo – wartość złomu TZM pozostaje w miarę stała, ale czekanie rok lub dwa może oznaczać, że nieco spadnie. A jeśli chcesz kupić nowe trzpienie, może poproś dostawcę o przyjęcie starych do recyklingu — tak na marginesie, tutaj to robimy, jest to niewielka korzyść, ale się sumuje.
Aha, i zanim zakończę, obalmy jeszcze jeden mit: niektórzy uważają, że ponieważ TZM zawiera „rzadkie” metale, nie warto go poddawać recyklingowi. Ale tytan i cyrkon nie są super rzadkie – w rzeczywistości są dość powszechne w skorupie ziemskiej, ale nie są skoncentrowane w rudach, które są łatwe do wydobycia. Ale mimo to ich recykling oznacza, że nie musimy przetwarzać większej ilości rudy, co pozwala zaoszczędzić energię i zmniejszyć wpływ na środowisko. A ponieważ TZM składa się głównie z molu, który jest powszechnie poddawany recyklingowi, jest to oczywiste.
Podsumowując, odpowiedź na pytanie: „Czy trzpienie TZM nadają się do recyklingu?” jest zdecydowanym „tak”. Jest to prosty proces, który pozwala zaoszczędzić pieniądze, zmniejszyć ilość odpadów i nie kosztem jakości. Widziałem, że sprawdza się to zarówno w małych sklepach, jak i dużych hutach i jest to jeden z najłatwiejszych sposobów na uczynienie obróbki metali bardziej zrównoważoną bez mnóstwa dodatkowej pracy.
Jeśli masz używane trzpienie TZM, których chcesz się pozbyć, lub szukasz nowych trzpieni (niezależnie od tego, czy potrzebujesz łba molibdenowego, molibdenowego zatyczki do przekłuwania, molibdenowego trzpienia do przekłuwania ze stali nierdzewnej, zatyczki molibdenowej lub zatyczki do przekłuwania Moly), skontaktuj się z naszym zespołem, aby porozmawiać o tym, jak możemy pomóc zarówno w zakresie zakupu, jak i recyklingu. Posiadamy wiedzę specjalistyczną, dzięki której proces ten przebiega tak płynnie, jak to tylko możliwe, i chętnie przeprowadzimy Cię przez każdy jego etap.
Referencje
- Służba Geologiczna Stanów Zjednoczonych. (2023). Podsumowanie towarów mineralnych: Molibden. Pobrano z usgs.gov
- Międzynarodowe Stowarzyszenie Molibdenu. (2022). Recykling molibdenu i jego stopów. Źródło: imoha.org
- Międzynarodowa firma Metal Tech. (2021). Najlepsze praktyki w zakresie recyklingu metali ogniotrwałych w przypadku komponentów przemysłowych. Pobrano z metaltechint.com
- Stowarzyszenie Producentów Rur i Rur. (2022). Zrównoważony rozwój w procesach przebijania: Oszczędności wynikające z recyklingu trzpieni. Pobrano z ptma.org