تولید شمش فولاد اولین مرحله از فرآیند ساخت فولاد و استخراج آهن است که خروجی آن محصولی قابل حمل و جامد است. در واقع در صنعت فولاد، شمش فولاد اساس ساخت و ساز محصولات فولادی و مهمترین محصول در این زنجیره محسوب می شود. شمش فولاد ماده اولیه ساخت انواع مقاطع فولادی مانند میلگرد، ورق فولادی و تیرآهن می باشد. به همین دلیل می توان گفت مفیدترین و مهم ترین محصول صنعت فولاد، شمش فولاد است. در این مقاله به توضیح فرآیند کامل تولید شمش فولادی می پردازیم.
در مقاله ”
لیست تولید کنندگان شمش فولادی ” به صورت جامع در مورد تولید کنندگان فولادی صحبت کرده ایم.
مواد اولیه تولید شمش فولادی
تولید شمش آهن از ضایعات
یکی از روش های تولید شمش فولادی، استفاده از آهن قراضه است. تولید شمش فولاد از آهن قراضه در بسیاری از موارد صرفه اقتصادی بیشتری دارد. برای این کار قراضه های فلزات از سراسر کشور جمع آوری شده و یا از طریق وارادت به دست تولید کننده می رسد. در زمینه تولید شمش آن از ضایعات، کیفیت قراضه های استفاده شده اهمیت بالایی دارد.
قراضه های آهن بر اساس کیفیت و نوع فلزات موجود در آنها دسته بندی می شوند. هر چه کیفیت قراضه به کار رفته در تولید شمش آهن بیشتر باشد، قیمت شمش فولادی نیز افزایش می یابد. شما می توانید اطلاعات کامل در مورد قراضه های آهن را در مطلب " قراضه آهن چیست؟ " مطالعه کنید.
نکته قابل توجه در مورد ضایعات به عنوان مواد اولیه تولید شمش فولاد، کنترل کیفی و در نظر گرفتن شرایط آن است. در صورتی که قراضه های جمع آوری شده با خار و خاشاک همراه باشد، سرباره و انرژی لازم برای ذوب آن افزایش می یابد. پس بهتر است در قراضه ها پیش از ورود به کوره از هر نوع آلودگی پاک شوند.
تولید شمش از آهن اسفنجی
یکی دیگر از مواد اولیه تولید شمش فولادی، آهن اسفنجی است. به طور کلی ماده اصلی برای تولید هر نوع محصول فولادی، سنگ آهن است. سنگ آهن پس از پیش پخت و کلوخه سازی، به همراه کک و آهک در کوره بلند ریخته می شود تا آهن خام بدست بیاید. در این مرحله ناخالصی های آهن مثل اکسیژن جدا شده و در آخر ماده مذاب برای قالب گیری آماده می شود.
در روش دیگر برای تولید شمش از آهن اسفنجی، ماده مذاب به واسطه پاتیل های مخصوص به واحد ریخته گری ارسای می شود و داخل تاندیش قرار می گیرد. پس از آن در قالب مسی آنها را ریخته و روی غلتک های مخصوص قرار می گیرند. در نهایت با پاشیدن آب روی قالب ها، شمش های فولادی آماده مصرف شده اند. پیشنهاد می کنیم برای مطالعه بیشتر در مورد آهن اسفنجی، مطلب " آهن اسفنجی چیست؟ " را مطالعه کنید.
فرآیند تولید شمش فولادی
همانطور که در بالا گفته شد قصد داریم در این مطلب به فرآیند کامل تولید شمش فولادی بپردازیم. مراحل تولید شمش فولاد، یک فرآیند پیچیده و چند مرحله ای است که شامل مراحل زیر مشود:
- مرحله ذوب: ابتدا سنگ آهن، کک و آهک در کوره بلند ذوب می شوند تا مذاب آهن خام تولید شود. مذاب آهن خام حاوی درصد زیادی کربن و سایر ناخالصی ها است.
- تصفیه: در مرحله تصفیه، مذاب آهن خام در کوره قوس الکتریکی تصفیه می شود تا فولاد تولید شود. در کوره قوس الکتریکی، مذاب آهن خام با اکسیژن دمیده می شود تا کربن و سایر ناخالصی ها از بین بروند.
- ریخته گری: یکی از مراحل تولید شمش فولاد، ریخته گری است. در این مرحله فولاد مذاب در قالب هایی ریخته می شود تا شمش فولادی تولید شود. شمش فولادی سپس برای تولید محصولات فولادی مختلف مانند ورق، لوله و میلگرد نورد می شود.
فرآیند تولید شمش فولادی یک فرآیند مهم است که در صنایع مختلف استفاده می شود. فولاد یک ماده همه کاره است که در ساخت ساختمان ها، خودروها، کشتی ها و سایر محصولات استفاده می شود.
در اینجا برخی از مزایای استفاده از فولاد آورده شده است:
- فولاد یک ماده قوی و بادوام است.
- فولاد قابل بازیافت است.
- فولاد در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است.
- فولاد مقرون به صرفه است.
نحوه‌ی تولید شمش فولادی
ذوب در کوره اولین و اصلی ترین مرحله از فرایند تولید شمش فولادی می باشد. این مرحله در سه نوع کوره یعنی کوره قوس الکتریکی، کوره بلند و کوره القایی انجام می شود. اما این سه کوره چه تفاوت هایی باهم دارند؟ در ادامه توضیح خواهیم داد. شما می توانید در مطلب "
تفاوت شمش قوس و القایی " به صورت کامل در مورد تفاوت روش های تولید شمش فولادی مطالعه کنید.
تولید شمش فولادی با استفاده از کوره بلند
رایج ترین روش تولید شمش فولادی، استفاده از کوره بلند است؛ در این روش سنگ آهن و ضایعات داخل کوره بلند ریخته شده و برای فرایند اکسیژن قلیایی آماده می شوند. در طی انجام این فرایند، اکسیژن به کمک لوله های نیزه ای شکل، به سرعت وارد کوره بلند می شوند.
پس از اتمام فرایند اکسیژن قلیایی، نوبت به مرحله گرمادهی و اکسیداسیون می رسد؛ در واقع در این مرحله ناخالصی ها حذف می شود. برای جذب بیشتر ناخالصی ها، مقداری آهک نیز اضافه می کنند؛ افزودن آهک سبب تولید سرباره می شود. در نهایت نیز فولاد خام و با کیفیت، از طریق حفره کنورتور خارج می شود.
مزایا و معایب استفاده از کوره بلند
- امکان جداسازی ناخالصی‌ها و تولید محصول با کیفیت؛
- امکان تولید شمش در حجم بالا؛
- تولید درصد بالایی از ضایعات؛
- تولید گازهای آلاینده و آسیب به محیط زیست؛
- عدم انعطاف پذیری فولادهای تولید شده؛
تولید شمش فولادی با استفاده از کوره ذوب القایی
در فرایند ذوب کوره های القایی، از یک میدان مغناطیسی برای ذوب قراضه ها استفاده می کنند. در واقع در این فرایند، به دور کوره یک سیم پیچ القایی بسته شده و به کمک جریان الکتریسیته، گرمای زیادی تولید می شود. این گرما به درون کوره منتقل شده و در نهایت منجر به ذوب فلزات می شود.
مزایا و معایب استفاده از کوره ذوب القایی
- عدم آلودگی صوتی در محیط؛
- عملکرد آسان؛
- عدم تولید سرباره؛
- راندمان حرارتی بالا؛
- قیمت بسیار بالای کوره؛
تولید شمش فولادی با استفاده از کوره قوس الکتریکی
برای تولید شمش فولادی توسط کوره قوس الکتریکی، ضایعات فولادی شامل قراضه های خانگی، صنعتی و آهن اسفنجی به داخل کوره ریخته می شود. کوره های قوس الکتریکی شبیه به یک حمام بزرگ و کم عمق هستند که در بالای آن، الکترودهای کربنی وجود دارد. پس از ریخته شدن ضایعات، الکترودها به سمت پایین حرکت کرده و با برقراری جریان الکتریکی، دمای 4100 درجه سانتی گراد تولید و فلزات ذوب می شوند. اصولا از کوره قوس الکتریکی، برای تولید شمش آلیاژی استفاده می کنند؛ به همین دلیل شمش تولید شده در این روش، کیفیت و قیمت بالاتری دارد.
شما می توانید لیست کامل تولید کنندگان آهن اسفنجی را در صفحه "
لیست تولیدکنندگان آهن اسفنجی " با آدرس و شماره تلفن مشاهده کنید.
تفاوت روش کوره قوس الکتریکی و کوره القایی
عدم کنترل صحیح اکسیژن در کوره القایی، سبب بروز ایراداتی در محصول می شود. علاوه بر این، کوره القایی توانایی فسفرزدایی و گوگرد زدایی را ندارد. به همین دلیل برای برطرف کردن این مشکل باید از کوره تصفیه پاتیلی استفاده کنند. آماده سازی این دستگاه هزینه بالایی را همراه خواهد داشت و اصولا در ایران استفاده نمی شود.
از آنجایی که اغلب کوره ها و ماشین های ریخته گری در ایران بیش از 30 سال پیش از کشورهای چین و هند وارد ایران شده است، بسیار بی کیفیت و با تکنولوژی پایین هستند. تکنولوژی ضعیف و مشکلاتی کوره القایی به وجود می آورد، سبب تولید شمش بی کیفیت می شود. به همین دلیل اغلب شمش تولید شده در کوره قوس الکتریکی را با کیفیت تر می دانند.
چرا که کوره قوس الکتریکی می توان به راحتی شمش کم کربن با فسفر و گوگرد کنترل شده تولید و روانه بازار کند.
انواع روش های تولید شمش فولادی
انواع فولادهای تولید شده با استفاده از کوره های فوق به سه دسته به شرح زیر تقسیم می شوند:
- بلوم (فابریک): پس اتمام فرایند بالا، شمش های فولادی در سایز های مختلف تولید و به بازار عرضه می شوند. شمش بلوم مقاطعی با عرض بیش از 15 سانتی متر هستند که در سه آنالیز 3sp,4sp و 5sp تولید می شوند. در واقع میزان کربن موجود در آنها سبب متفاوت شدن آنالیز شمش های بلوم خواهد شد. در مطلب " خرید شمش فولادی " به صورت کامل در مورد این آنالیز ها صحبت کرده ایم.
- اسلب: یکی دیگر از انواع شمش های تولید شده، شمش فولادی اسلب است؛ این نوع شمش در عرض و ضخامت زیادی تولید می شود. از شمش اسلب برای تولید انواع ورق فولادی استفاده می شود و بزرگترین تولید کننده اسلب در ایران را می توان فولاد مبارکه اصفهان دانست.
از شمش فولادی برای تولید کدام یک از مقاطع فولادی استفاده می شود؟
شمش فولادی یکی از پرکاربردترین محصولات در زمینه تولید مقاطع فولادی می باشد. از این محصول برای تولید انواع ورق، میلگرد، تیرآهن و … استفاده می کنند. شمش بلوم به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاصی که دارد، بهترین گزینه برای تولید انواع میلگرد می باشد. از آنجایی که متریال اصلی تولید میلگرد، شمش فولادی است، قیمت آن به صورت مستقیم بر قیمت روز میلگرد تاثیر گذار خواهد بود.
خط تولید شمش فولاد
تجهیزات به کار رفته در خط تولید شمش فولاد با کیفیت محصول تولید شده ارتباط مستقیم دارد. کارخانه های برتر تولید کننده شمش فولادی در ایران، همگی به آخرین تکنولوژی روز دنیا مجهز بوده و محصول تولید شده در آنها نیز از کیفیت بالایی برخوردار هستند. خط تولید شمش فولادی شامل فرایند ذوب فلزات و مواد اولیه و فرایند نورد است که در نهایت شمش فولادی در ابعاد و اندازه مشخص تولید می شود.
جمع بندی
همانطور که می دانید در این مقاله توضیحات لازم را در مورد فرآیند کامل تولید شمش فولادی داده ایم. گفتیم که شمش آهن انواع مختلفی دارد که هر کدام از نظر ظاهری ویژگی های خاص خود را دارند. بهترین راه برای ساخت شمش فولادی استفاده از قوس الکتریکی و ذوب القایی است. شمش های فولادی اولین محصولات فولادی هستند که در واقع به شکل جامد قابل حمل هستند و به روش های مختلفی ساخته می شوند.
فولاد رامیار صنعت تامین کننده انواع شمش با قیمت مناسب و بارگیری در کم ترین زمان ممکن می باشد. برای دریافت مشاوره رایگان و اطلاع از
قیمت شمش فولادی، با شماره 03155057 تماس بگیرید
