안녕하세요, 동료 금속 가공 전문가이자 지속가능성 전문가 여러분! 본론으로 들어가겠습니다. 피어싱 맨드릴(특히 단단한 TZM 맨드릴)을 다루고 있다면 "이것들도 재활용이 가능한가요?"라는 질문을 한 번쯤은 궁금해하셨을 것입니다. 수년간 이 게임에 깊이 관여한 TZM 맨드릴 공급업체로서 저는 이 질문이 지금 당장 다르게 나타나는 이유를 이해합니다. 모두가 더 많은 순환 생산, 더 적은 스크랩 및 더 낮은 비용을 추구하고 있습니다. 그렇다면 재활용할 수 있는데 왜 좋은 맨드릴을 낭비합니까? 지루한 교과서 전문 용어가 아닌 실제로 전 세계의 공장 및 파이프 제조업체에 이러한 물건을 판매한 사람의 실제 이야기를 분석해 보겠습니다.
먼저, TZM이 무엇인지에 대해 동일한 페이지에 있는지 확인합시다. 왜냐하면 여기에 계시다면 아마도 알고 계실 것입니다. 하지만 다시 한 번 상기시켜 드리겠습니다. TZM은 티타늄-지르코늄-몰리브덴입니다. 기본적으로 피어싱 맨드릴에 사용되는 초강력 내열 합금입니다. 금속 빌릿을 밀어서 파이프와 튜브를 만드는 도구입니다. 왜 일반 몰리보다 TZM을 사용합니까? 고온 강도가 훨씬 더 뛰어나고 1,200°C+에서 논스톱으로 작동할 때 빨리 부서지지 않습니다. 이는 스테인레스 스틸 파이프에 적합합니다. 이것이 바로 사람들이 고열 작업을 위해 몰리브덴 피어싱 맨드릴 스테인레스와 같은 제품을 자주 확인하는 이유입니다. 그러나 여기에 문제가 있습니다. 가장 견고한 TZM 맨드릴조차도 영원히 지속되지는 않습니다. 마모되거나 반복된 피어싱으로 인해 표면 균열이 발생하거나 공장에서 라인을 업그레이드할 때 교체됩니다. 그럼 작업이 끝나면 어떻게 하시나요? 재활용하죠? 그런데 그게 실제로 가능할까요?
스포일러 경고: 예, TZM 맨드릴은 완전히 재활용 가능합니다. 하지만 파란색 통에 알루미늄 캔을 던지는 것과는 다릅니다. 올바른 방법을 사용하려면 프로세스와 몇 가지 알아야 할 사항이 있습니다. TZM이 실제로 재활용에 좋은 이유부터 시작해 보겠습니다. TZM의 99%를 차지하는 몰리브덴은 지구상에서 가장 많이 재활용되는 금속 중 하나입니다. 녹는점은 2,623°C로 매우 높으며 대부분의 다른 일반 금속보다 훨씬 뜨겁습니다. 그러나 녹는 부분이 적은 스크랩 배치에서 손실되지 않기 때문에 실제로 재활용에 도움이 됩니다. TZM에 들어 있는 소량의 티타늄과 지르코늄(각각 0.5% 정도)은 특히 스크랩을 적절하게 분류하는 경우 재활용 과정을 크게 방해하지 않습니다.
잠깐, 그런데 왜 일부 사람들은 TZM이 재활용하기 어렵다고 생각합니까? 나는 더 적은 양의 합금을 사용했던 새로운 고객으로부터 항상 이런 말을 듣습니다. 몇 년 전, 작은 파이프 상점의 한 남자가 나에게 전화를 걸어 그의 오래된 굴대 공급업체가 TZM은 재처리할 수 없는 "일회성" 재료라고 말했기 때문에 당황했다고 말했습니다. 공급업체가 올바른 재활용 파트너를 활용하지 않고 절차를 생략하고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 여기서 핵심은 TZM 스크랩을 올바르게 처리해야 한다는 것입니다. 마모된 TZM 맨드릴을 혼합된 고철 덩어리와 함께 그냥 던지면 오염되어 쓸모가 없습니다. 그러나 분류하면 TZM 맨드릴 스크랩을 다른 몰리 합금, 강철 또는 남은 코팅에서 분리합니다(잠깐, 맨드릴이 코팅됩니까? 일부는 스테인리스에 사용되는 것처럼 코팅되지만 어쨌든 대부분 재활용 중에 코팅이 타버림)-당신은 황금색입니다.
실제 재활용 과정을 살펴보겠습니다. 왜냐하면 여기에 많은 혼란이 있기 때문입니다. 먼저, 마모된 TZM 맨드릴(사용한 몰리브덴 헤드 조각, 몰리브덴 피어싱 플러그 등 어떤 부품이든)을 수집하여 내화 금속(몰리, TZM, 텅스텐)을 사용하는 특수 금속 재활용 업체에 보냅니다. 일반 철강 재활용 업체에는 TZM을 처리할 만큼 뜨거운 용광로나 전문 지식이 없을 수 있으므로 이것이 중요한 포인트입니다. 스크랩을 얻은 후에는 먼저 피어싱 과정에서 남은 금속 잔여물을 제거하고 코팅을 제거하고 용광로에 맞도록 더 작은 덩어리로 잘라서 청소합니다. 그런 다음 우리가 이야기한 초고온에 도달할 수 있는 전기 아크로에 이를 로드합니다. 그 열에서 TZM은 녹고 티타늄과 지르코늄은 용융물에 부유하는 작고 무해한 탄화물이나 산화물을 형성합니다. 그들은 몰리를 망치지 않고 단지 새로운 합금의 일부가 됩니다. 그런 다음 용융된 금속을 잉곳으로 주조하여 새로운 TZM 맨드릴이나 시트나 막대와 같은 다른 몰리 제품으로 바로 다시 바꿀 수 있습니다.
그건 그렇고, 나는 이것을 직접 보았습니다. 8년 동안 내 고객이었던 대형 스테인레스 파이프 제조업체는 내가 평판이 좋은 재활용 업체에 연결하기 전까지 연간 15톤의 TZM 맨드릴 스크랩을 낭비하고 있었습니다. 그들은 작년에 12톤의 스크랩을 재활용하고 10톤의 새로운 TZM 주괴를 얻었다고 말했습니다. 이는 제가 예상했던 것보다 훨씬 높은 83%의 수율입니다. 그 새로운 주괴는 라인을 위한 새로운 몰리브덴 피어싱 맨드릴 스테인레스 장치를 만드는 데 곧바로 사용되었습니다. 원자재 비용을 연간 250,000달러 절약했으며, 새로운 금속 생산으로 인한 탄소 배출량을 거의 70%까지 줄였기 때문에 지속가능성 팀이 열광했습니다. 이는 중형 공장의 작은 승리가 아닙니다.
하지만 잠깐만요, 햇빛과 장미만 있는 것은 아닙니다. TZM 재활용 게임을 망칠 수 있는 몇 가지 사항이 있습니다. 첫 번째는 오염입니다. 스크랩 TZM에 강철 덩어리가 붙어 있거나 다른 도구에서 임의의 텅스텐 카바이드 인서트가 붙어 있는 경우 재활용 TZM의 품질이 저하됩니다. 한번은 고객이 몇 개의 일반 몰리 조각이 섞인 "재활용 가능한" 맨드릴 상자를 보내달라고 요청한 적이 있습니다. 재활용 업체에 문의했을 때 수동으로 분류해야 했기 때문에 수율이 10% 감소했을 것이라고 말했습니다. 두 번째로 큰 것은 지나치게 마모된 맨드릴입니다. TZM 맨드릴이 너무 마모되어 원래 크기의 절반에 불과하거나 수리할 수 없는 깊은 균열이 있는 경우(잠깐 참고: 일부 사소한 표면 균열은 수리할 수 있지만 이는 완전히 다른 프로세스임) 남은 TZM 금속이 덜 좋기 때문에 재활용 가치가 떨어집니다. 셋째, 납이나 기타 중금속과 같은 코팅이 된 맨드릴을 사용하는 경우 재활용 업체가 이를 처리할 수 있는지 확인해야 합니다. 대부분의 경우 처리할 수 있지만 약간의 추가 비용이 발생할 수 있습니다.
잠깐만요, 수리와 재활용에 대해서도 이야기해 보겠습니다. 왜냐하면 제가 자주 묻는 질문이기도 하기 때문입니다. 많은 사람들은 마모된 TZM 맨드릴을 즉시 버릴 필요가 없다는 사실을 모릅니다. 경미한 마모 및 표면 손상은 마모된 부위에 새로운 TZM의 얇은 층을 추가하는 레이저 클래딩과 같은 공정을 통해 수리할 수 있습니다. 나는 맨드릴의 수명을 20-30% 연장하는 것을 보았습니다. 이는 TZM 맨드릴이 저렴하지 않기 때문에 엄청난 것입니다. 그들은 각각 수천 달러를 실행할 수 있습니다. 그러나 맨드릴이 수리하기에는 너무 멀다면 재활용하는 것이 좋습니다. 새로운 원시 TZM을 구입하는 것보다 훨씬 저렴하며 매립지로 보내는 것보다 지구에 훨씬 더 좋습니다(몰리는 생분해되지 않기 때문에 그냥 거기에 보관됩니다).
앞서 언급한 고객, 즉 25만 달러를 절약한 고객으로 돌아가 보겠습니다. 원래 직경의 80%에 도달하면 모든 맨드릴을 교체하곤 했습니다. 이제는 약간 마모된 것들은 수리하고, 너무 많이 낡은 것들은 재활용합니다. 평균 맨드릴 수명은 40% 증가했고, 스크랩 비용은 60% 감소했습니다. 그것은 단지 수익을 위한 승리가 아니라 환경을 위한 승리입니다. 왜냐하면 그들은 새로운 맨드릴이 필요할 때마다 새로운 몰리 광석을 채굴하지 않기 때문입니다. 몰리브덴 채굴은 에너지 집약적이므로 재활용하면 광석에서 새로운 몰리를 생산하는 것에 비해 에너지 사용량이 90% 정도 절감됩니다. 그것은 당신이 더 지속 가능해지려고 노력할 때 정말로 당신과 함께하는 통계입니다.
또 다른 문제: 재활용할 맨드릴이 전체 톤이 아니라 몇 개뿐이라면 어떻게 될까요? 마치 거대한 공장이 아니라 작은 튜브 상점이라면 말이죠. 대량 재활용업체를 찾아다닐 필요가 없습니다. 많은 특수 금속 공급업체(당연히 우리 팀에 감사드립니다)가 오래된 TZM 맨드릴을 가져와 재활용 업체에 보내거나 수리 프로젝트에 사용할 수 있는 다른 회사에 전달할 것입니다. 지난 달, 텍사스의 한 작은 상점에서 라인에 비해 너무 낡은 오래된 몰리브덴 플러그 3개를 보냈습니다. 우리는 멕시코에서 맨드릴 수리 작업을 하는 또 다른 작은 상점을 찾았고, 그들은 금속을 재사용하여 새 플러그를 만들 수 있었습니다. 이것이 바로 순환 경제가 작동하는 방식이며, 화려한 대규모 프로세스가 필요하지 않습니다.
잠깐, 방 안의 코끼리에 대해 이야기해 봅시다. TZM 맨드릴을 재활용하는 것이 새 맨드릴의 품질에 영향을 줍니까? 만약 그렇다면, 그것은 대부분의 금속 세공인에게 시작이 아니기 때문입니다. 내가 본 것과 재활용업자가 나에게 말한 바에 따르면, 올바르게 수행되면 재활용된 TZM은 새 TZM만큼 좋습니다. 소량의 티타늄과 지르코늄은 용융 과정에서 손상되지 않으며, 몰리는 마치 광석에서 나온 것처럼 순수합니다. 재활용 TZM 맨드릴을 5년 동안 사용하고 있는 고객이 있는데, 새 제품과 비교해 성능 차이를 전혀 느끼지 못했다고 합니다. 이는 엄청난 일입니다. 지속가능성을 위해 품질을 희생할 필요는 없습니다.
이제 독자 여러분을 위해 실습해 보겠습니다. 오래된 TZM 맨드릴이 주변에 널려 있다면 어떻게 해야 합니까? 먼저 TZM을 다른 금속(강철, 알루미늄, 기타 합금)과 분리하여 분류합니다. 확실하지 않은 경우 재활용업체가 TZM임을 알 수 있도록 태그를 지정하세요. 둘째, 남은 금속 잔여물을 깨끗이 닦아냅니다. 붙어 있는 큰 금속 덩어리를 잘라서 닦아냅니다. 셋째, TZM의 스크랩 가치가 꽤 일관되게 유지되기 때문에 너무 오래 기다리지 마십시오. 하지만 1~2년을 기다리면 가격이 약간 떨어질 수 있습니다. 그리고 새 맨드릴을 구입하려는 경우 공급업체에 재활용을 위해 오래된 맨드릴을 다시 가져가는 것에 대해 문의할 수도 있습니다. 그런데 여기서는 작은 특권이지만 합산하면 그렇게 됩니다.
아, 그리고 마무리하기 전에 마지막 미신 하나를 깨뜨려 보겠습니다. 어떤 사람들은 TZM에 "희귀" 금속이 포함되어 있기 때문에 재활용할 가치가 없다고 생각합니다. 그러나 티타늄과 지르코늄은 매우 희귀한 것이 아닙니다. 실제로 지각에서 꽤 흔하며, 채굴하기 쉬운 광석에 집중되어 있지 않습니다. 하지만 그럼에도 불구하고 재활용한다는 것은 더 많은 광석을 처리할 필요가 없다는 것을 의미하며, 이는 에너지를 절약하고 환경에 미치는 영향을 줄입니다. 그리고 TZM은 대부분이 널리 재활용되는 몰리이기 때문에 당연한 일입니다.
결국 "TZM 맨드릴은 재활용이 가능한가요?"에 대한 대답이 나옵니다. 확실히 그렇습니다. 이는 비용을 절약하고, 낭비를 줄이며, 품질을 저하시키지 않는 간단한 프로세스입니다. 나는 이것이 작은 작업장과 큰 공장 모두에서 작동하는 것을 보았고, 많은 추가 작업 없이 금속 가공 작업을 좀 더 지속 가능하게 만드는 가장 쉬운 방법 중 하나입니다.
제거해야 하는 중고 TZM 맨드릴이 있거나 새 맨드릴(몰리브덴 헤드, 몰리브덴 피어싱 플러그, 스테인레스 몰리브덴 피어싱 맨드릴, 몰리브덴 플러그 또는 몰리브덴 피어싱 플러그가 필요한지 여부)을 찾고 있는 경우 당사 팀에 연락하여 구매 및 재활용에 대해 어떻게 도움을 드릴 수 있는지 문의하세요. 우리는 이 프로세스를 최대한 원활하게 수행할 수 있는 전문 지식을 보유하고 있으며 모든 단계를 기꺼이 안내해 드립니다.
참고자료
- 미국 지질조사국. (2023). 광물 상품 요약: 몰리브덴. usgs.gov에서 검색됨
- 국제 몰리브덴 협회. (2022). 몰리브덴 및 그 합금의 재활용. imoha.org에서 검색함
- 메탈테크 인터내셔널. (2021). 산업용 부품에 대한 내화 금속 재활용 모범 사례. metaltechint.com에서 검색함
- 파이프 및 튜브 제조업체 협회. (2022). 피어싱 공정의 지속 가능성: 맨드릴 재활용으로 인한 비용 절감. ptma.org에서 검색함