ماده ای به نام خاک آهن یا براده آهن هنگام برش‌کاری فولاد یا آهن به وجود می‌آید. این ماده جزء ضایعات آهنی و فولادی به حساب می‌آید که در صنایع مختلفی از قبیل صنعت کشاورزی، صنعت چاپ، تولید رنگ‌های شیمیایی و صنعتی و غیره قابل‌ استفاده می‌باشد. در این مقاله قصد داریم به بررسی این موضوع بپردازیم که خاک آهن چیست و چه کاربردهایی را داراست.

خاک آهن یا براده آهن چیست ؟

در واقع خاک آهن یا تراشه های آهنی همان گرد و غباری است که در حین عملیات برش روی آهن و فولاد برجای می‌ماند. اگرچه خاک آهن به عنوان ضایعات آهن در نظر گرفته می شود، اما می توان از آن در صنایع مختلف استفاده کرد و ضایعات قطعات فولادی و آهنی را به حداقل رساند. خاک آهن روی قطعات فلزی نیز در حین عملیاتی مانند سوراخ کاری یا خراش دادن از قطعات فلزی جدا می‌شود. 

چگونگی استفاده از خاک آهن

روش استفاده از خاک آهن در صنایع به دو صورت احیا و غیر احیا صورت می‌گیرد.

• روش احیا شده

 دوباره وارد چرخه تولید می شود و برای کاربردهای مختلف استفاده می شود.

• روش غیر احیا 

در این روش رنگ خاک آهن سیاه زغالی است. پس از مراحل احیا خاکستری می شود و مجدد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

قیچی هیدرولیک 2008

مراحل تولید خاک آهن

ابتدا میباست قطعات فولادی که از عملیات جوشکاری یا سمباده‌زنی بر‌جای مانده را خرد نمود. اگر قطعه موردنظر به‌صورت لوله باشد، می‌توان از دستگاه برش فرز استفاده کرد؛ در حالی که اگر آهن به شکل ورقه فولادی باشد، می‌توان از طریق سمباده زدن، براده آهن را تولید کرد. در مرحله بعدی، باید خاک آهن را غربالگری کرد؛ بدان معنا که باید قطعات ریز و درشت آن از هم جدا نمود. در آخر، باید فرآیند شست‌وشوی براده‌ها صورت گیرد. برای این کار از روغن معدنی یا گلیسیرین استفاده می‌شود و براده‌ها را داخل روغن قرار می‌دهند.

خواص فیزیکی و شیمیایی خاک آهن

هنگامی که آهن خالص باشد و با عنصری واکنش نشان ندهد، یک فلز سفید درخشان است که به دلیل نرمی آن به راحتی ماشینکاری می شود. به عبارت دیگر، واکنش پذیری بالایی دارد و اگر در محیط مرطوب قرار گیرد، یک پوشش اکسید هیدراته روی تراشه ها تشکیل می شود. خاک آهن یک ماده مغناطیسی جامد با درخشندگی خاص است. نقطه ذوب این ماده ۱۵۳۵ و نقطه جوش ۳۰۰۰ درجه است، بنابراین با توجه به ویژگی ذکر شده به دلیل نزدیکی با دمای بالا آتش می گیرد. خاک آهن نیز مستعد اکسیداسیون است و نباید در معرض آب و هوا قرار گیرد. در حلال های آلی غیر اسیدی محلول است. ذرات خاک آهن مانند آهنربا عمل می کنند و به میدان مغناطیسی آهنربا حساس هستند و ذرات به راحتی یکدیگر را جذب می کنند. این خاصیت باعث به وجود آمدن الگوهای مختلف ذرات آهن می شود. فلز آهنی به دلیل ذارا بودن خواص منحصر به فرد خود اساس بسیاری از مقاطع فولادی است. به همین ترتیب خاک آهن ساخته شده از این فلز کاربردهای زیادی دارد. خواص منحصر به فرد آلیاژ آهن به همراه کربن، نیکل، کروم و سایر عناصر باعث تولید موادی با خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوت خواهد شد.

کاربردهای مختلف خاک آهن

با درنظر گرفتن خواص منحصر به فرد عنصر آهن، براده های حاصل از برش آلیاژهای آهنی نیز دارای خواص و کاربردهای فوق العاده ای هستند. خاک آهن را می‌توان به طور مستقیم یا غیر مستقیم در صنایع مختلف مورد استفاده قرار داد. از جمله کاربردهای خاک آهن، برای حذف آرسنات و آرسنیت از آب آشامیدنی و در صنعت الکترود استفاده می شود. در ادامه به بررسی دیگر کاربردهای این ماده شگفت انگیز خواهیم پرداخت‌.

• سیستم تصفیه آب

از خاک آهن می توان برای ساختن نمک‌های فریک و آهنی استفاده کرد که برای تصفیه آب استفاده می شود. در تهیه این نمک ها از کلرید فریک، کلرید آهن و اکسیدهای آهن که همگی از محصولات خاک آهن هستند استفاده می‌شود.

• بسته بندی غذا

از بسته بندی خاک آهن در بسته بندی مواد غذایی برای جذب بهتر اکسیژن استفاده می شود.برای این کار باید از خاک آهن بسیار ریز با درصد خلوص بالا استفاده کرد. خاک آهن همچنین برای تقویت مواد مغذی و مکمل در صنعت داروسازی استفاده می شود.

• جوشکاری و لحیم کاری

یکی دیگر از کاربردهای خاک آهن، لحیم کاری قطعات مختلف است. در واقع از این پودر برای ایجاد درزهای محکم بین قطعات استفاده می شود. به دلیل تحمل حرارت بالای خاک آهنی در هنگام لحیم کاری به صورت مایع ذوب می شود. در این حالت شکاف بین دو قسمتی که قرار است به هم جوش داده شوند را پر می کند. خاک آهن همچنین در جوشکاری، سیم های هسته یا به عنوان بخشی از مواد پوششی برای جوشکاری سیم های هسته یا به عنوان بخشی از مواد پوششی برای جوشکاری به الکترودها استفاده می شود.

• استفاده از خاک آهن در صنعت چاپ

خاک آهن را می توان در چاپخانه ها مانند چاپگرهای رنگی، کپی و چاپگرهای سیاه و سفید نیز استفاده کرد. از آنجایی که این دستگاه ها از کارتریج تونر استفاده می کنند، هسته های حامل باید حاوی براده یا خاک آهن باشند. در واقع از این هسته ها برای انتقال و شارژ تونر قبل از انتقال به گیرنده نوری استفاده می شود.

• حذف ناخالصی های گوگرد در سوخت های گازی

خاک آهن برای تصفیه سوخت های گازی به ویژه برای حذف گوگرد از آنها استفاده می شود. به این ترتیب گوگرد به راحتی توسط براده های آهن اکسید شده و از بین می رود.

• افزایش رسانایی مواد

یکی دیگر از کاربردهای خاک آهن در محصولات پلیمری صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا آهن رسانای خوبی برای گرما است. استفاده از مقدار معینی خاک آهن برای تقویت پلیمر می تواند رسانایی حرارتی مناسب برای کاربرد مورد نظر را افزایش دهد.

• کاربرد خاک آهن در تولید لنت ترمز

یکی از کاربردهای خاک آهن استفاده از آن در تولید لنت ترمز است.در این روش خاک آهن به چرخه تولید برمی گردد و پوسته اکسید آهن همراه با خاک آهن استفاده می شود. لنت ترمز با انجام فرآیندهای مختلفی بر روی این مواد تولید می شود. البته از آهن اسفنجی در تولید لنت ترمز و همچنین خاک آهن استفاده می شود. با این حال، این نوع لنت ترمز به خوبی لنت های ساخته شده از خاک آهن نیست.

بررسی خطوط تولید صنایع خودروسازی

• صنعت فولاد

یکی از مزایای خاک آهن این است که می توان از آن در زنجیره تولید فولاد استفاده مجدد کرد. خاک آهن همراه با پوسته اکسید آهن آن برای تولید گلوله، بریکت و آگلومره استفاده می شود. اینها جزو محصولات میانی فولادی هستند که از خاک آهن تولید می شوند، بنابراین می توان گفت که تراشه های آهن در چرخه بازسازی قرار می گیرند.

انواع ورق فولادی و کاربرد هرکدام

• افزایش وزن مواد

از خاک آهن همچنین می توان به عنوان پرکننده یکنواخت برای افزایش وزن لوازم جانبی مانند قالب های پلاستیکی یا پلیمری مورد استفاده برای کارهای مهندسی استفاده کرد.

• کاربرد خاک آهن در کشاورزی

از خاک آهن می توان به عنوان کود برای ریختن درختان میوه استفاده کرد. در واقع با استفاده از این روش تا حد قابل ملاحظه‌ای آهن درختان میوه تأمین می‌شود. زمانی که گیاه دچار کمبود آهن باشد، گیاه شروع به زرد شدن می کند و فرآیند تولید کلروفیل مختل می شود. در نتیجه فرآیند فتوسنتز مهار شده و رشد و عملکرد گیاه کاهش می یابد. از آنجایی که آهن یک ریزمغذی ضروری برای رشد گیاهان است، حیواناتی که از گیاهان فاقد آهن استفاده می کنند نیز دچار کمبود آهن هستند. در نهایت بسته به کاهش سطح آهن در حیوانات، کیفیت تغذیه انسان نیز کاهش می یابد.

بررسی خطوط تولید ماشین آلات کشاورزی و ادوات کشاورزی

• تولید رنگهای صنعتی و شیمیایی

خاک آهن در صنایع مختلف کاربردهای زیادی دارد.یکی از کاربردهای آن در صنایع شیمیایی استفاده از خاک آهن برای تولید رنگ های مغناطیسی است. برای استفاده از این پودر در رنگ های شیمیایی ابتدا باید خاک آهن را آنالیز کرد که در صورت معیوب نبودن و تایید شدن می توان از آن استفاده کرد. از خاک آهن نیز برای ساخت رنگ های آهنی استفاده می شود. از این رنگ ها می توان برای رنگ آمیزی چوب استفاده کرد. ویژگی متمایز رنگدانه های تولید شده از خاک آهن این است که وقتی روی چوب استفاده می شود، به چوب نفوذ می کند و مقاومت آن را در برابر آب یا هوا افزایش می دهد.

• کاربرد خاک آهن در آزمایشگاه

خاک آهن بسته به نوع کاربرد در آزمایشگاه های مختلف قابل استفاده است. به عنوان مثال، پخاک آهن در آزمایشگاه هایی که در معرض میدان های مغناطیسی هستند استفاده می شود. خاک آهن همچنین در لوازمی مانند اسلایم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• تولید محصولات اصطکاکی

از خاک آهن برای تولید محصولات اصطکاکی نیز استفاده می شود. این محصولات در سیستم های ترمز خودروها و وسایل نقلیه تجاری، قطارها، هواپیماها، موتورسیکلت ها و سایر کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر از این محصولات به عنوان بخشی از لنت ترمز خودرو که در بالا ذکر شد نیز استفاده می شود.

سخن پایانی

مصرف براده آهن که از قطعات آهن‌آلات تولید می‌شود، برای بسیاری از صنایع مقرون‌به‌صرفه و کارآمد است. از این محصول می‌توان برای تولید رنگ‌های شیمیایی، لنت ترمز خودرو، صنایع الکترودسازی، آزمایشگاه و دیگر صنایع استفاده نمود. در صورت نیاز و سوالات بیشتر می‌توانید با ما در ارتباط باشید.