บทคัดย่อ: การใช้ประโยชน์ตะกรันจากเตาอาร์คไฟฟ้าและตะกรันจากเตาอุ่นน้ำเหล็ก
ตะกรันจากเตาอาร์คไฟฟ้า(EAF Slag) และเตาอุ่นเหล็ก(LF Slag) เป็นผลิตผลที่เกิดขึ้นจากกระบวนการปรับปรุงคุณภาพของน้ำเหล็กในการหลอมเศษเหล็กเพื่อนำเหล็กกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ เนื่องจากเศษเหล็กที่ใช้เป็นวัตถุดิบ ส่วนใหญ่จะมีปริมาณองค์ประกอบอื่นๆ อาทิ คาร์บอน ซิลิคอน แมงกานีส ไททาเนียม ฟอฟอรัส และซัลเฟอร์ เกินกว่าปริมาณที่ต้องการ ซึ่งการทำให้น้ำเหล็กมีองค์ประกอบที่ต้องการ จะต้องมีการกำจัดหรือลดปริมาณสารดังกล่าวด้วยการใส่สารตะกรัน เช่น หินฟันม้า หรือปูนขาว ลงไป เพื่อให้สารดังกล่าวทำปฎิกิริยาเคมีกับสารสร้างตะกรันแยกตัวออกจากน้ำเหล็ก ตะกรันจึงเป็นสารประกอบอโลหะที่ประกอบด้วยซิลิกา อะลูมินา หินปูน แม็กนีเซีย เหล็กออกไซด์และแมงกานีสออกไซด์ ซึ่งองค์ประกอบทางเคมีของตะกรันจากเตาอาร์คไฟฟ้า(EAF Slag) ส่วนใหญ่ไม่คงที่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของเศษเหล็กที่ใช้เป็นวัตถุดิบ โดยมีปริมาณเหล็กออกไซด์เจือปนค่อนข้างสูง ประมาณร้อยละ 25-40 โดยน้ำหนัก มีแคลเซียมออกไซด์ และซิลิกอนออกไซด์ที่ประมาณร้อยละ 30 และ 15 ในขณะที่ตะกรันที่เกิดขึ้นในเตาอุ่นน้ำเหล็ก(LF Slag) มีฤทธิเป็นด่างมากกว่าตะกรันจากเตาอาร์คไฟฟ้า(EAF Slag) เนื่องจากมีอัตราส่วนระหว่างแคลเซียมออกไซด์ (มาจากปูนขาว) ต่อซิลิกาค่อนข้างสูง และมีแคลเซียมออกไซด์ อยู่ประมาณร้อยละ35-60 โดยน้ำหนัก มักมีเหล็กเจือปนมาด้วย ตะกรันที่เกิดขึ้นในเตาอุ่นน้ำเหล็ก(LF Slag) จัดเป็นวัสดุไม่ใช้แล้วที่ไม่มีพิษเช่นเดียวกับตะกรันที่เกิดในเตาอาร์คไฟฟ้า(EAF Slag)
เทคโนโลยีการรีไซเคิลตะกรันที่เกิดในเตาอาร์คไฟฟ้าและเตาอุ่นน้ำเหล็ก ส่วนใหญ่มักนำไปใช้ในการทำเป็นวัสดุที่เกี่ยวข้องกับงานก่อสร้างถนน เป็นวัสดุปูพื้นถนนหรือเป็นมวลรวม (Aggregate) ผสมกับยางมะตอย ผสมกับซีเมนต์ เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถนำมาเป็นวัสดุตกแต่งผิวหรือใช้เป็นตัวปรับสภาพดินได้ โดยก่อนนำตะกรันไปใช้งานดังกล่าว จะต้องผ่านการบด การคัดขนาดและทำให้เสถียรเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงปริมาตรให้น้อยที่สุด การทำให้ตะกรันเสถียรมี 2 ลักษณะคือ (1) ทำให้เย็นตัวลงในอากาศค่อนข้างเย็นตัวลงอย่างช้าๆแล้วตามด้วยการบ่มน้ำ เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน และ (2) ปรับสภาพด้วยทรายแล้วจึงนำมาคัดขนาด
ดังนั้น สามารถสรุปได้ว่า การใช้ประโยชน์ตะกรันส่วนใหญ่ จะนำมาใช้เป็นวัสดุทดแทนในงานโยธาต่างๆเช่น สร้างถนน ถมทะเลและขอบชายฝั่ง เป็นต้น ซึ่งการนำตะกรันกลับมาใช้งานนอกจากการบดย่อยขนาดให้เหมาะสมแล้ว ยังต้องทำให้ส่วนผสมของตะกรันมีความเสถียรทางเคมีและลดการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของตระกรันเนื่องจากความชื้นด้วยการบ่มก่อนนำไปใช้งานอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีการศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ประโยชน์ตะกรันในรูปแบบอื่นๆ อาทิ ใช้เป็นฟลักช์หรือสารสร้างตะกรัน