مقالات

شمش فولاد چيست شمش‌ فولاد كه قطعه‌ اي مستطيل شكل است كه طول حداكثر 2 متر و سطح مقطع ذوزنقه‌اي دارد. همان طور كه گفته شد، شمش فولادي مهمترين مقطع فولادي است؛ چرا كه ساير پروفيل‌هاي فولادي مهم و پركاربرد صنعتي مثل ميلگرد و نبشي و غيره از ساخت و پرداخت شمش‌هاي فولادي توليد مي‌شوند.

  شمش‌ها از نظر ساختار شيميايي و فيزيكي متفاوت هستند و انواع مختلفي هم در بازار دارند. اين محصولات فولادي داراي گريدهاي مختلفي از جمله 3SP-5SP (استاندارد روسي)، St37-St52  (استاندارد DIN  آلمان) هستند.

يكي از خصوصياتي كه باعث تنوع در انواع شمش فولاد مي‌شود، خواص مكانيكي شمش‌ها است. به طور كلي،  انعطاف‌پذيري، خمش، كشش و  ميزان عناصر مختلف موجود در آلياژهاي فولاد تعيين شده، باعث ايجاد تنوع در مصارف شمش فولاد مي‌شوند.

شمش فولاد انواع مختلفي دارد كه در ادامه با آنها آشنا مي‌شويم:

انواع شمش فولاد
شمش: شمش‌ها اصولا با سطح مقطع ذوزنقه اي شكل توليد مي‌شوند كه به اين دليل است كه قالب‌گيري دستي، سهولت در خارج كردن از قالب و حمل و نقل را آسان كند.  

بيلت: بيلت (Billet) يا شمشال با روش ccm توليد مي‌شود و طول زياد و سطح مقطع مربع و يا دايره‌اي شكل دارد. از اين محصول به طور مستقيم جهت توليد موادي مثل ميلگرد و سيم استفاده مي‌شود.

به طور كلي شمش‌هايي كه عرض كمتر از ۱۵ سانتي متر و و سطح مقطع كوچك ‌تر از ۲۳۰ سانتي متر مربع  داشته باشند را بيلت و اگر بالاتر از اين مقدار باشند، بلوم مي‌نامند. در ايران اين شمش‌هاي فولادي متدوال هستند و شمش هاي ۱۰۰، ۱۲۰، ۱۲۵، ۱۳۰، ۱۵۰ و ۱۶۰ جز بيلت‌ها محسوب مي‌شوند.

بلوم: نام ديگر بلوم شمشه و يا شمش فابريك است. اين محصول در اصل، شمشي است كه از كنار اسلب بريده مي‌شود و يا تمام اسلب به شمش تبديل مي‌شود.

 همانطور كه اشاره كرديم اگر بيلت‌ها عرض بيشتر  از ۱۵ و سطح مقطع بيلت بيشتر از ۲۳۰ سانتي متر مربع   داشته باشند و همچنين شمش‌هاي ۱۸۰*۱۸۰، ۲۰۰*۲۰۰، ۲۵۰*۲۵۰ در دسته‌ي بلوم جا مي‌گيرند. در ساخت و توليد ساخت ريل، قوطي و تيرآهن از بلوم استفاده مي‌شود.

اسلب: اسلب يا همان تختال، شمش مستطيل شكلي است با ضخامت ۲۳۰ ميلي متر و عرض ۲۵/۱ متر و طول ۱۲ متر   و نسبت به باقي شمش‌ها ظاهر متفاوتي دارد. از تختال در ساخت ورق فولاد استفاده مي‌شود و با توجه به ميزان كربن موجود در شمش ميزان نرمي و كشش آن مشخص مي‌شود.

 
روش توليد شمش فولاد
روش توليد شمش فولاد

شمش فولاد پس از استخراج سنگ آهن از معادن  با سه روش‌ مختلف كوره بلند، احيا مستقيم و كوره تونلي توليد و ساخته مي‌شود. اين روش ‌ها را در ادامه بيشتر توضيح مي‌دهيم:

احيا مستقيم
اين روش در زبان اصلي (Direct reduction) نام دارد. اين روش در ايران با استفاده از سوخت گاز طبيعي در كوره هاي احيا انجام مي شود.

خروجي اين كوره، آهن اسفنجي است كه معمولا به صورت بريكت مورد استفاده قرار ميگيرد. در اين روش معمولا آهن هاي قراضه و مصرف شده را  را  داخل در كوره قوس الكتريكي مي‌ريزند.

در مراحل بعدي، براي ذوب كردن فولاد، اقدام به نمونه گيري، دميدن اكسيژن، همگن سازي و آناليز مي‌كنند. بعد از به دست آمدن فولاد مذاب، آن را به كمك پاتيل حمل به بخش ريخته گري  مي‎برند و در آن‌جا درون قالب مسي  مي‌گذارند. در اين روش نيز با استفاده از پا پاشيدن آب آن را خنك مي كنند و سپس شمش منجمد شده را در ابعاد خاص برش مي‌دهند.

روش كوره تونلي
در اين روش، ذوب كردن فولاد به كمك كربن صورت مي‌گيرد و به نسب دو روش قبلي مدرن‌تر مي‌باشد و به همين دليل توليد كننده بزرگي از اين روش در ايران استفاده نمي‌كند.

گريدهاي مختلف شمش فولاد
شمش فولاد را نسبت به ميزان كربن موجود در آن هم تقسيم بندي مي‌كنند و هر نوع را گريد مي‌نامند. شمش فولاد داراي گريد ۳SP  و ۵SP  مي‌باشد كه هركدام خصوصيات متفاوتي دارند.

شمش فولاد ۳SP: اين نوع شمش انعطاف‌پذيري بالايي دارد و به همين دليل كاربرد آن در صنايعي است كه نياز به خمش، كشش و انعطاف بيشتري دارند. همچنين قيمت بالاتري نيز نسبت به شمش۵SP دارد.

شمش فولاد ۵SP: انعطاف پذيري و مقاومت پايين‌تري نسبت به شمش گريد ۳SP  دارد و به همين علت هنگامي كه سازه تحت معرض نيرو و فشار نيست مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اصولا شمش ۵sp  بيشتر براي توليد ميلگرد تا سايز ۲۵ كاربرد دارد.

كاربرد شمش فولادي
كاربرد شمش فولادي

شمش‌هاي فولادي انواع مختلفي دارند. براي مثال شمش‌هاي نوع بلوم و بيلت پركاربردتر هستند و در ساخت پروفيل‌هاي اصلي سازه‌هاي اسكلتي مثل توليد تيرآهن، مفتول، ميلگرد (ساده و آجدار) يا نبشي و ناوداني و سپري استفاده مي‌شوند.

از طرف ديگر لوله‌هاي پركاربرد فلزي مثل لوله‌‌هاي بدون درز و مانيسمان را نيز از شمش فولاد توليد مي‌كنند. به طور كلي شمش بيلت داراي چگالي بيشتري مي‌باشد و بيشتر در مصارف صنعتي ديده مي‌شود.

در توليد ميلگرد با استفاده از شمش فولاد، مهم ترين اصل، ميزان كربن موجود در شمش است. براي مثال براي توليد ميلگرد با سايزهاي پايين كه نياز به كشش و نرمي بيشتر دارند بايد از شمش‌هاي كم كربن استفاده شود. از طرف ديگر از شمش بلوم بيشتر براي توليد ميلگرد صنعتي استفاده مي‌شود.

از شمش تختال يا همان اسلب نيز در ساخت و توليد ورق‌هاي فلزي، صفحه، نوارهاي فلزي، كلاف و كويل‌ها  و همچنين در ساخت لوله‌هاي درزدار، نبشي و ناوداني پرسي  استفاده مي‌شود. به طور كلي، تختال ماده اوليه فرايندهاي نورد گرم و سرد محسوب مي‌شود و به همين  علت نيز بسيار پركاربرد است و شركت اصفهان آهن يكي از تامين كنندگان شمش فولاد است.

در آخر
شمش فولاد يكي از محصولات با ارزش در صنعت است و دست كمي از شمش طلا ندارد. اين شمش را مي‌توان ماده اوليه و شروع‌كننده ساخت انواع پروفيل و قطعات فلزي پركاربرد در صنعت و ساختمان سازي و غيره دانست. مي‌توان گفت شمش فولاد را ميزان كربن موجود در آن متفاوت مي‌كند و اين تفاوت را مصارف شمش فولاد نيزمي‌توان ديد.

 منبع:https://www.bespar.net/