กว่า 1 ปีแล้วที่ทีมวิจัยจากสาขาวิชาวิศวกรรมหล่อโลหะและโลหะการ ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ได้รับการสนับสนุนทุนวิจัยจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ในการดำเนินโครงการพัฒนาแนวปฏิบัติที่ดีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเตาหลอมไฟฟ้าชนิดเหนี่ยวนำ ซึ่งได้มีการจัดสัมมนาให้กับบุคลากรที่อยู่ในแวดวงอุตสาหกรรมหล่อโลหะเมื่อเร็ว ๆ นี้

รศ.ดร.สุวิทย์ เตีย ผู้อำนวยการโปรแกรมประสิทธิภาพทรัพยากรและพลังงาน และโปรแกรม กฟผ.-สวทช. กล่าวว่า การจัดสัมมนาดังกล่าวเพื่อเผยแพร่องค์ความรู้เกี่ยวกับเกณฑ์ปฏิบัติที่ดีสำหรับการใช้เตาหลอมชนิดเหนี่ยวนำ ซึ่งเป็นข้อมูลได้จากบริบทของอุตสาหกรรมหล่อโลหะในประเทศไทยจริง ๆ ที่จะนำไปสู่แนวทางปฏิบัติที่เหมาะสมเพื่อลดการใช้พลังงาน

“เป็นองค์ความรู้ที่ได้จากการปฏิบัติงานในไทย ไม่ใช่การอ้างอิงข้อมูลจากต่างประเทศเหมือนที่ผ่านมา ซึ่งนับเป็นครั้งแรกในวงการอุตสาหกรรมหล่อของไทยที่จะมีคู่มือที่เป็นแนวปฏิบัติที่เหมาะสมกับบริบทของไทย รวมถึงสนับสนุนในด้านเทคนิคและพัฒนากระบวนการผลิตให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพราะอุตสาหกรรมหล่อเป็นอุตสาหกรรมต้นน้ำในการผลิตวัตถุดิบเพื่อส่งต่อไปยังอุตสาหกรรมอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นเหล็กหล่อเพื่อผลิตเป็นเครื่องมือ เครื่องจักร หรือชิ้นส่วนยานยนต์ ที่สำคัญการพัฒนาเศรษฐกิจใหม่ของไทยให้ก้าวไปเป็นไทยแลนด์ 4.0 ได้นั้น เราต้องพัฒนาอุตสาหกรรมต้นน้ำให้มีความแข็งแรงก่อน เพื่อเป็นพื้นฐานให้กับประเทศในอนาคต” รศ.ดร.สุวิทย์ กล่าว

รศ.ดร.สุวิทย์ เตีย ผู้อำนวยการโปรแกรมประสิทธิภาพทรัพยากรและพลังงาน และโปรแกรม กฟผ.-สวทช.

ด้าน ดร.ศุภฤกษ์ บุญเทียร กล่าวในฐานะหัวหน้าโครงการว่า “ในอุตสาหกรรมหล่อนั้น ขั้นตอนการหลอมเป็นขั้นตอนที่ใช้พลังงานสูงถึงร้อยละ 60 ของการใช้พลังงานทั้งหมด โดยส่วนมากจะใช้เตาหลอมชนิดเหนี่ยวนำ ดังนั้น จึงลงพื้นที่รวบรวมข้อมูลในพื้นที่โรงงานต้นแบบ 10 แห่งทั่วประเทศ รวมถึงนำข้อมูลจากการทดลองที่สภาวะต่าง ๆ ในโรงหล่อที่ มจธ. เพื่อวิเคราะห์ถึงปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการใช้พลังงานสูงสำหรับเตาหลอมในสภาวะของประเทศไทย”

จากการรวบรวมข้อมูล พบว่า แต่ละโรงงานมีขนาดเตาที่ต่างกัน แต่โดยเฉลี่ยแล้วการใช้พลังงานในการหลอมเหล็กของไทยนั้นมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 557 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อวัน ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยที่น้อยกว่าต่างประเทศ ส่วนหนึ่งน่าจะเป็นข้อได้เปรียบทางสภาพอากาศที่ร้อน แต่ก็เป็นปริมาณการใช้พลังงานที่ไม่น่าพอใจนัก

ทั้งนี้ จากการศึกษายังพบด้วยว่า ปัจจัยที่มีผลต่อการใช้พลังงานมี 3 ปัจจัยหลัก ได้แก่

1. การผลิตของแต่ละโรงงานที่แตกต่างกัน ไม่ว่าจะเป็นเกรดของเหล็ก และส่วนผสม ทำให้ต้องใช้อุณหภูมิในการหลอมที่ต่างกัน ปริมาณการใช้พลังงานก็ไม่เท่ากัน รวมถึงปริมาณการผลิตด้วยยิ่งผลิตมากต้นทุนชิ้นงานในส่วนของพลังงานก็จะลดลง

2. ขนาด ยี่ห้อ อายุการใช้งานและเทคโนโลยีของเตาที่แตกต่างกัน โรงงานที่ยังใช้เทคโนโลยีเก่าก็ยิ่งใช้พลังงานมากกว่า รวมถึงในส่วนของเตาที่จะช่วยประหยัดพลังงานได้นั้นมีสองส่วนคือ เตามีระบบ Power Supplier ที่ดี และมีการควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่จะช่วยให้เตาหลอมใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

3. แนวปฏิบัติและวิธีการหลอม ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ของเตากับขนาดวัสดุหลอม และปริมาณน้ำโลหะที่คงเหลือในเตา

ดร.ศุภฤกษ์ กล่าวว่า “มีข้อแนะนำว่าโรงงานที่มีเตาขนาดความถี่ปานกลางควรเทน้ำโลหะออกให้หมด ส่วนโรงงานที่ใช้เตาหลอมขนาดเล็กนั้นจะใช้พลังงานมากกว่าเตาใหญ่ถึง 3 เท่า ดังนั้น สิ่งที่จะช่วยได้คือฝาเตา หากหลอมโดยปิดฝาเตาจะสูญเสียพลังงานเพียง 9 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตันเท่านั้น แต่ถ้าหลอมโดยไม่ปิดฝาเตา ยกตัวอย่างเช่น เตาขนาด 6 ตันจะสูญเสียพลังงานกว่า 70 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตัน คิดเป็นต้นทุนการหลอมที่เพิ่มขึ้นวันละ 165 บาทต่อวัน หรือประมาณ 40,000 บาทต่อปี”

จากข้อมูลพื้นฐานพบว่าทุก 2% ของสิ่งเจือปนในการหลอม จะทำให้พลังงานที่ใช้ในการหลอมเพิ่มขึ้น 10 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตัน ดังนั้น เรื่องความสะอาดก็เป็นสิ่งสำคัญ และการเติมวัสดุที่มีความสามารถในการเหนี่ยวนำไฟฟ้าลงไปก่อน ก็จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการหลอมได้

การติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดพลังงานจะทำให้ทราบว่าแนวทางปฏิบัติที่แต่ละโรงงานได้ปรับเปลี่ยนไปนั้นมีผลต่อการใช้พลังงานของโรงงานอย่างไร ทั้งนี้ ข้อมูลที่ได้จากโครงการดังกล่าวได้นำไปจัดทำเป็นคู่มือแนวปฏิบัติที่ดีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเตาหลอมไฟฟ้าชนิดเหนี่ยวนำ และมอบให้สมาคมอุตสาหกรรมหล่อโลหะไทยขยายผลต่อยังโรงงานต่าง ๆ

“แม้ว่าผลข้อมูลจะไม่ได้บอกเป็นตัวเลขที่ชัดเจนว่าการลดหรือปรับปัจจัยใดทำให้โรงงานประหยัดพลังงานได้เท่าไหร่ เพราะการหลอมแต่ละครั้งมีปัจจัยอื่น ๆ ซ้อนอยู่ค่อนข้างมาก แต่อย่างน้อยก็แสดงให้เห็นว่าปัจจัยใดส่งผลกระทบมากน้อยเพียงใด เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานของแต่ละโรงงานได้พิจารณาปรับการปฏิบัติเพื่อการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพต่อไป” ดร.ศุภฤกษ์ กล่าว 

ดร.ศุภฤกษ์ บุญเทียร หัวหน้าโครงการพัฒนาแนวปฏิบัติที่ดีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเตาหลอมไฟฟ้าชนิดเหนี่ยวนำ

Tags : อุตสาหกรรม, ข่าวอุตสาหกรรม, สื่ออุตสาหกรรม, โรงงาน, เครื่องจักรกล, การผลิต, พลังงาน, โลจิสติกส์, Industry, Industrial, Industrial News, Industrial Media, Factory, Machinery, Machine, Manufacturing, Energy, Logistics