انواع مختلف شمش فولادی را بشناسید!

احتمالا شما هم تا به‌حال تصاویری از شمش طلا و نقره را در اخبار روزانه تلوزیون و رسانه‌ها دیده باشید، این‌ها تنها نمونه‌هایی از انواع شمش هستند. تاریخچه پیداش شمش طلا در ایران مربوط به دوره هخامنشیان است. در آن زمان‌ها، از شمش طلا و نقره به عنوان واحد پول بین المللی استفاده می‌شده است. در دنیای صنعتی امروز یکی از اساسی‌ترین و مهم‌ترین انواع شمش، شمش فولادی است. به جرات می‌توان گفت، ارزش کاربردی شمش فولادی بالطبع از شمش طلا و نقره بیشتر است. به شما پیشنهاد می‌کنیم مطالعه این مقاله را از دست ندهید تا با انواع مختلف شمش بلوم، شمش بیلت، شمش قلع، شمش نسوز، انواع شمش فولادی، ریخته گری شمش و ویژگی‌ها و کاربرد آن‌ها و آخرین قیمت پروفیل در صنعت بیشتر آشنا شوید.

شمش فولادی چیست؟

شمش فولادی، اولین فرآورده تولیدی در کارخانه‌های ذوب آهن است. در واقع شمش فولادی محصولی است آجر مانند که از ریخته‌گری پیوسته سنگ آهن به دست می‌آید. در شمش فولادی هیچ‌گونه ناخالصی وجود ندارد و طول آن معمولا برابر با 2 متر است. از شمش فولادی محصولات متفاوتی ساخته می‌شود.میتوانید مقاله آشنایی با ریخته گری شمش را در اینباره مطالعه کنید.

روش تولید شمش فولادی

شمش فولادی با استفاده از دو روش کوره القایی و قوس الکتریکی تولید می‌شود. در زیر به توضیح این روش‌ها و مزیت‌های آن‌ها می‌پردازیم. میتوانید مقاله خاموت چیست؟ را مطالعه کنید.

• روش کوره بلند

رایج‌ترین روش تولید شمش فولادی، از طریق کوره بلند است. در کوره بلند، سنگ آهن، همراه با قراضه آهن در کوره قرار می‌گیرد و با کمک اکسیژن، آهن ذوب می‌شود. این فرآیند، اکسیژن بازی نام دارد. روش کار به این صورت است که اکسیژن، توسط دو لوله نیزه‌ای با سرعتی دو برابر سرعت صوت وارد کوره می‌شود و گرمای کوره را بیشتر می‌کند. اکسیژن اضافه شده، به کمک آهک، باعث اکسید شدن ناخالصی‌های موجود در شمش می‌شود. طی این فرآیند، آهک با ناخالصی‌ها وارد واکنش شده و تولید سرباره می‌کند.

در نهایت محصول خالص از کوره خارج می‌شود. از مزیت‌های این روش می‌توان به جدا شدن ناخالصی‌ها و امکان تولید در حجم بالا اشاره کرد. در کنار این مزیت‌ها، کوره بلند معایبی نیز دارد از جمله این‌که ضایعات در این روش زیاد است. همچنین شمش فولادی تولید شده، دارای انعطاف کافی نیست و گازهای تولید شده در این فرآیند باعث آلودگی محیط زیست می‌شوند.

• روش قوس الکتریکی

در روش قوش الکتریکی، ضایعات آهنی شامل ضایعات صنعتی و خانگی با جرثقیل وارد کوره می‌شوند. این کوره با دمای 4100 درجه سانتیگراد به شکل یک مخزن بزرگ کم عمق است که بالای آن را با الکترودهای کربنی پوشانده‌اند. زمانی که ضایعات آهنی وارد کوره می‌شوند، الکترودها به پایین هدایت شده و یک جریان الکتریسیته به وجود می‌آید که باعث ذوب شدن فلزات می‌شود. با استفاده از این روش می‌توان، انواع شمش فولادی را تولید کرد. از ویژگی‌های روش قوس الکتریکی می‌توان به دمای تحت کنترل فولاد مذاب و بالا بودن کیفیت مواد تولیدی اشاره کرد. ایراداتی که می‌توان به این روش گرفت، وابسته بودن کیفیت فولاد به مواد قراضه و بالا بودن هزینه انرژی برق به دلیل استفاده طولانی از جریان الکتریسیته، جهت ذوب مواد است.

بیشتر بخوانید: کاربرد پلیسه گیری

انواع شمش فولادی

شمش فولادی را می‌توان با توجه به شکل سطح مقطع و ابعاد طول و عرض آن، به سه نوع بیلت، بلوم، اسلب دسته‌بندی کرد، در زیر به طور مختصر به شرح هرکدام از آن‌ها می‌پردازیم. میتوانید مقاله ماشین‌کاری CNC را مطالعه کنید.

• شمش بیلت

شمش بیلت یکی از شناخته شده‌ترین انواع شمش فولادی است که در کارخانه فولاد سازی با نورد سرد تولید می‌شود. سطح مقطع شمش بیلت به صورت دایره یا مربع است و عرض آن، کمتر از 15 سانتی‌متر است. بیلت با توجه به طول بلندی که دارد، بیشتر در تولید میلگرد و مفتول کاربرد دارد. شمش بیلت بر طبق میزان انعطاف‌پذیری که دارد به دو نوع 3sp و 5sp تقسیم می‌شود که نوع 3sp از 5sp کشش و خمش بالاتری دارد.

• شمش بلوم

شمش بلوم نیز مانند شمش بیلت با نورد میانی ساخته می‌شود و نسبت به بیلت، طول و سطح مقطع بیشتری دارد. از شمش بلوم بیشتر در کارخانه‌های ذوب آهن، جهت تولید تیرآهن سنگین استفاده می‌شود. از خاصیت‌های شمش بلوم این است که در صنایع فولادسازی، در برخی موارد با برش کناره‌های اسلب، بلوم تولید می‌کنند.

• شمش اسلب

شمش اسلب که تختال نیز نامیده می‌شود، نوع دیگری از شمش فولادی است. اسلب در بیشتر موارد مشابه بیلت است، اما دارای طول و سطح مقطع بزرگتری نسبت به بیلت است. اسلب سطح مقطع مستطیلی شکل دارد و در ساخت ورق‌های فولادی از آن استفاده می‌شود‌. این شمش با طول 4 الی 12 متر به بازار عرضه می‌شود.

بیشتر بخوانید: کاربرد کروم وانادیوم 

مراحل تولید فرآورده شمش فولادی

برای تولید شمش بیلت، بلوم و اسلب نیاز به انجام دادن عملیاتی بر روی شمش فولادی است تا محصول موردنظر به دست آید. این عملیات به طور مختصر توضیح داده می‌شوند. مطالعه بیشتر مقاله کاربرد سنگ آهن در صنعت را مطالعه کنید.

• ریخته گری پیوسته

مرحله‌ی فرآوری به این صورت است که با استفاده از عملیات ریخته‌گری شمش، که ccm نامیده می‌شود. اقدام به ذوب کردن شمش فولادی می‌کنند سپس فولاد مذاب وارد محفظه‌ای به‌نام تاندیش می‌شود. فولاد مذاب بعد از عبور از تاندیش، داخل قالب‌های مسی گذاشته می‌شود. از زیر این قالب مسی، آب سرد توسط آب‌پاش مخصوص پودری با فشار 0.2 تا 0.3 مگاپاسگال، بر روی مواد مذاب سیال می‌ریزد. میزان آب‌پاشی تا زمانی طول می‌کشد که هسته شمش تشکیل شود. به همین دلیل در هنگام خارج کردن شمش، از بخش خنک‌کننده، مواد مذاب به صورت جامد هستند. در مرحله‌ی بعد مواد جامد تشکیل شده را از غلتک‌های مخصوصی عبور داده تا سطح بالایی و پایینی شمش، هموار، صاف و صیقلی شود. در مرحله پایانی شمش به اندازه مورد نیاز جهت تهیه شمش بیلت، بلوم یا اسلب برش داده می‌شود و در نهایت وارد بازار می‌شود.

• روش اکستروژن

یک روش دیگر، برای تبدیل شمش فولادی به انواع فرآورده‌ها، روش اکستروژن است. در این روش، با استفاده از سه فرایند داغ، گرم و سرد اقدام به تولید محصول می‌کنند. این نوع فرآیند بیشتر برای تولید شمش بلوم به کار می‌رود. نحوه تولید به این صورت است که شمش فولادی در یک چاله زمینی پرس می‌شود و از بالا تحت فشار قرار می‌گیرد. امروزه با پیشرفت تجهیزات صنعتی استفاده از اکستروژن کمتر مرسوم است.

• شمش نسوز

شمش نسوز در واقع نوعی از شمش‌های فلزی است که نقطه ذوب بسیار بالایی دارد. از این نوع شمش‌ها، ورق‌های نسوز تهیه می‌شود. در مورد نحوه‌ی تولید آن‌ها نیز، در اینجا به همین بسنده می‌کنیم که فرآیند تولید بسیار پیچیده‌ای دارند. اگر بخواهیم یک نمونه از فلزات نسوز را نام ببریم، فلز تنگستن با نقطه ذوب 3410 درجه سانتیگراد است. این فلزات در برابر انواع عامل‌های اکسایش، خوردگی و تغییر شکل از خود مقاومت نشان می‌دهند. این شمش‌ها به خاطر نسوز بودن درصنایع مختلفی مانند خودروسازی، صنعت ساخت وساز و … بسیار پرکاربرد هستند. بیشتر بخوانید: آنیل فلز چیست؟

• شمش قلع

نوع دیگری از شمش‌های پرکاربرد در صنعت، شمش قلع است. قلع، فلزی به رنگ سفید متمایل به نقره‌ای و دارای نقطه ذوب 232 درجه سانتیگراد است. از فلز قلع می‌توان در ترکیبات آلیاژی مختلفی استفاده کرد. آلیاژ قلع با مس، ترکیبات گوناگونی می‌دهد، به عنوان مثال آلیاژ پیوتر ترکیبی از قلع، مس، آنتیموان، بیسموت و سرب است. از ویژگی‌های فلز قلع می‌توان به مقاومت آن در برابر خوردگی و اکسیداسیون آب اشاره کرد. از شمش قلع معمولا در آبکاری، سیم قلعکاری، لحیم کاری و فرمولاسیون شیمیایی، کابل‌های ابزار دقیق و ساخت آلیاژها استفاده می‌شود. قیمت هر تکه شمش قلع به درصد خالص بودن آن بستگی دارد.

جمع بندی شمش فولادی

به طور کلی در این مقاله به مبحث شناخت برخی از انواع شمش مانند طلا، نقره، قلع، شمش نسوز و فولادی پرداخته شد. شمش فولادی یکی از پرکاربردترین انواع آن‌ها است و سهم به‌سزایی در صنعت و تجارت دارد.
در این مقاله همچنین فرآیند تولید شمش فولادی از طریق دو روش کوره بلند و قوس الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه نیز به انواع شمش فولادی شامل شمش بیلت، شمش بلوم و شمش اسلب ونیز فرآیند تولید آن‌ها اشاره‌ای مختصر شد. شمش مورد بررسی دیگر، شمش قلع بود که به خاطر دارا بودن خاصیت ضد اکسید شدن در اکثر ترکیبات آلیاژی مورد استفاده قرار می‌گیرد. شمش مهم و پرمصرف دیگر که معرفی شد، شمش نسوز بود. که به خاطر داشتن نقطه ذوب بالا در صنایع مهم و بزرگی مانند خورو سازی و ساختمان سازی مصارف زیادی دارد.

جهت کسب اطلاع بیشتر درباره انواع مقاطع و کالاهای آهنی و فولادی می‌توانید کلیک کنید.