การพัฒนาเตาถลุงสินแร่เหล็กน้ำพี้จากภูมิปัญญาท้องถิ่นตำบลน้ำพี้ อำเภอทองแสนขัน จังหวัดอุตรดิตถ์ ด้วยเทคโนโลยีระบบควบคุมอัตโนมัติที่เหมาะสม

บทคัดย่อ

การถลุงแร่เหล็กน้้าพี้ของชาวบ้านนั้นยังคงใช้วิธีการแบบโบราณที่สืบทอดกันมา จึงท้าให้ทั้งปริมาณ และคุณภาพของเหล็กน้้าพี้ที่ถลุงได้นั้นยังมีปริมาณน้อย ไม่เพียงพอต่อความต้องการของวิสาหกิจชุมชนงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเตาถลุงสินแร่เหล็กน้้าพี้จากภูมิปัญญาท้องถิ่นต้าบลน้ำพี้ อำเภอทองแสนขัน จังหวัดอุตรดิตถ์ ด้วยเทคโนโลยีระบบควบคุมอัตโนมัติที่เหมาะสมกับการผลิตของกลุ่มวิสาหกิจชุมชนผู้ผลิตผลิตภัณฑ์จากแร่เหล็กน้ำพี้โดยแบ่งการทำงานออกเป็น 2 ส่วนซึ่งประกอบไปด้วย 1. เครื่องคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่แสดงผลสถานะการทำงาน ประมวลผลควบคุมการทำงาน แจ้งเตือนเมื่อเกิดความผิดปกติ และตั้งค่าการทำงานของระบบ สามารถเลือกโหมดการควบคุมได้ 2 โหมด ได้แก่ โหมดควบคุมด้วยคน และโหมดอัตโนมัติ 2.ไมโครคอนโทรลเลอร์ ทำหน้าที่รับส่งค่าข้อมูลกับคอมพิวเตอร์โดยรับค่าอุณหภูมิเตาจากเทอร์โมคัปเปิล เพื่อส่งให้คอมพิวเตอร์ใช้ประมวลผล และรับคำสั่งจากคอมพิวเตอร์เพื่อควบคุมความเร็วของเครื่องเป่าลม สถิติที่ใช้ คือ ค่าเฉลี่ย และวิเคราะห์ค่าความแปรปรวน โดยใช้โปรแกรม SPSS ผลการวิจัย พบว่า ค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมของระบบควบคุมพีไอดีของเตา Kp, Ti และ Td เท่ากับ 12, 0.6 และ 0.05 ตามลำดับ จากการทดลองการถลุงสินแร่เหล็กน้ำพี้ด้วยเตาคิวโปลาในโหมดควบคุมอัตโนมัติเปรียบเทียบกับโหมดควบคุมด้วยคน โดยใช้สินแร่เหล็กน้ำพี้ปริมาณ 5 กิโลกรัม พบว่าการถลุงสินแร่เหล็กน้ำพี้ โหมดอัตโนมัติ ใช้ปริมาณถ่านไม้เฉลี่ย 53.67 กิโลกรัม น้อยกว่า 13.04% สามารถถลุงเหล็กน้ำพี้ได้ปริมาณ 1.62 กิโลกรัม คิดเป็น 32.33 % สูงขึ้น 54.29 % และเมื่อทำการเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยเปอร์เซ็นต์ธาตุเหล็ก (Fe) และคาร์บอน (C) ที่ผสมอยู่ในเนื้อเหล็กน้ำพี้ที่ถลุงได้พบว่าไม่มีความแตกต่างทางสถิติเมื่อทำการเปรียบเทียบความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ พบว่าการถลุงเหล็กน้ำพี้โหมดอัตโนมัติมีกำไรเท่ากับ 3,922 บาทต่อรอบการผลิต สูงกว่าโหมดควบคุมด้วยคน 1,791 บาท และวิเคราะห์จุดคุ้มทุนได้เท่ากับ 29 รอบการผลิต เร็วกว่า 8 รอบการผลิต ถือได้ว่าการถลุงเหล็กน้ำพี้ด้วยเตาคิวโปลาที่ทำงานโหมดอัตโนมัติ มีประสิทธิภาพในการผลิต และมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ สามารถน้าเทคโนโลยีไปปรับใช้ในกระบวนการผลิต เพื่อเพิ่มปริมาณเนื้อเหล็กน้ำพี้ ลดต้นทุน และเพิ่มรายได้ให้กับกลุ่มวิสาหกิจชุมชนผู้ผลิตผลิตภัณฑ์จากแร่เหล็กน้ำพี้

คำสำคัญ