Brikettering av stålspån från skärande bearbetning : Sambandet mellan tryck och densitet

Sammanfattning: Återvinning av stål är väsentligt av både hållbara och ekonomiska skäl. Stora mängder metallspånor bildas vid olika skärande bearbetningsmetoder under diverse tillverkningsprocesser.  Då löst briketterade spånor eller lösa spånor lätt sprids i ljusbågsugnen vid omsmältningen oxideras de snabbt. Den största svårigheten vid återvinning av metallspånor är att de ofta är kontaminerade med skärvätskor och måste rengöras från dessa innan de kan omsmältas. Andra faktorer som påverkar är brikettens dimensioner som har betydelse för densiteten och spånornas exponerade yta som bör minimeras för att inte utsättas för ljusbågarna i lika hög grad. Det är således en fördel att tillverka så kompakta briketter som möjligt där spånorna är skyddade från att direkt oxidera.  I detta arbete tillverkades inkapslade briketter där homogena stålspånor från svarvning med konstanta skärdata pressades i ett stålrör med hydraulpress. Spånorna tillverkades utan skärvätska och genom att kapsla in spånorna skyddas de mot att direkt oxidera vid smältningsfasen. Spånorna kompakterades med varierande presstryck för att ta fram ett samband mellan presstryck och brikettdensitet för möjlig framtida processdesign.  De experiment som genomfördes resulterade ett statistiskt säkerställt samband med 95 procents konfidensintervall som gäller vid presstryck mellan 200 till 500 MPa. Regressionssambandet mellan brikettdensitet och presstryck gav ett andragradspolynom baserat på data från de praktiska försöken. Resultatet av arbetet bidrar till att bredda kunskapen om brikettering och om denna metod kan anses vara effektiv.  I experimenten har en brikettdensitet på upp till 80 % av det solida materialets densitet uppnåtts, detta vid hydraulpressens maximala presstryck på 20 MPa. Fortsättningsvis är det av intresse att undersöka hur materialutbytet påverkas av att spånorna är inkapslade, om materialutbytet avsevärt förbättras kan metoden utvecklas vidare och effektiviseras.