مقدمه
شمش فولادی یک محصول نیمه ساخته از فولاد است که به عنوان ماده اولیه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. این محصول در اشکال مختلف مانند بیلت، بلوم و اسلب تولید شده و برای ساخت مقاطع فولادی مانند میلگرد، تیرآهن، ورق و ریل به کار میرود. شمش فولادی با ترکیب شیمیایی کنترل شده و استحکام بالا، در صنایع ساختمان سازی، خودروسازی، نفت و گاز و تولید لوازم خانگی کاربرد دارد و هدف اصلی از استفاده آن، ایجاد مواد اولیه باکیفیت برای تولید محصولات نهایی مقاوم و مقرون به صرفه است. در ادامه این مقاله قصد داریم به بررسی انواع شمش فولادی و کاربرد هر کدام بپردازیم. پس برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه با ما همراه شوید.
شمش فولادی چیست و چه کاربردهایی دارد؟
شمش فولادی محصولی نیمه ساخته از فولاد است که به عنوان ماده اولیه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. این محصول معمولاً از طریق فرآیند ذوب در کورههای قوس الکتریکی یا کوره بلند تولید میشود و پس از ریختهگری در قالبهای خاص به اشکال مختلفی مانند بیلت (Billet)، بلوم (Bloom) و اسلب (Slab) تولید میگردد. بیلت سطح مقطع کوچکی دارد و برای تولید میلگرد و مقاطع سبک استفاده میشود، در حالی که بلوم برای تولید مقاطع بزرگتر مانند تیرآهن و ریل کاربرد دارد. اسلب نیز مقطعی مستطیلی است و برای تولید ورقهای فولادی به کار میرود. کاربردهای شمش فولادی به شرح زیر است:
- صنعت ساختمان سازی: شمش فولادی ماده اولیه اصلی برای تولید میلگرد، تیرآهن، نبشی و ناودانی است که در ساخت اسکلت ساختمانها و سازههای فلزی بهکار میروند.
- صنعت خودروسازی: قطعات فولادی مورد استفاده در شاسی، بدنه خودرو و سیستم تعلیق معمولاً از فولاد تولید شده از شمش ساخته میشوند.
- صنایع نفت و گاز: تجهیزات مقاوم در برابر فشار بالا، لولههای فولادی و مخازن ذخیره از فولاد تولیدی شمش ساخته میشوند.
- تولید ورقهای فلزی: از اسلب برای ساخت ورقهای فولادی جهت استفاده در صنایع کشتی سازی، لوازم خانگی، ماشینآلات و صنایع سنگین استفاده میشود.
مزایای استفاده از شمش فولادی
- کیفیت بالا: ترکیب شیمیایی کنترل شدهای دارد که استحکام و دوام محصولات نهایی را تضمین میکند.
- تنوع در کاربرد: به دلیل اشکال مختلف و قابلیت تطبیق با نیازهای صنعتی، در بسیاری از صنایع قابل استفاده است.
- کاهش هزینهها: به عنوان ماده اولیه استاندارد، فرآیندهای تولید را بهینه و هزینههای تولید محصولات نهایی را کاهش میدهد.
شمش فولادی اساس بسیاری از تولیدات صنعتی است و نقش کلیدی در توسعه زیرساختها و پیشرفت صنایع مختلف دارد.
انواع شمش فولادی و کاربردهای هرکدام
شمش فولادی یکی از پرکاربردترین محصولات نیمه ساخته در صنایع مختلف است که انواع مختلفی مانند بیلت، اسلب و بلوم دارد. هر یک از این انواع به دلیل ویژگیهای خاص خود، در تولید محصولات متنوعی از جمله میلگرد، ورق، تیرآهن و ریل استفاده میشوند. در ادامه، هر نوع شمش فولادی و کاربردهای آن به تفصیل توضیح میدهیم.
بیلت (Billet)
بیلت یکی از پرکاربردترین انواع شمش فولادی است که به دلیل قابلیت نورد بالا و استحکام مناسب در بسیاری از صنایع به ویژه تولید میلگرد استفاده میشود. معمولا بیلت به صورت مستقیم از فرآیند ریختهگری پیوسته (CCM) به خطوط نورد منتقل میشود، به همین دلیل زمان و هزینه تولید آن نسبت به برخی انواع دیگر کمتر است. سطح مقطع بیلت اغلب مربعی یا دایرهای است و طول آن نسبت به شمشال کوتاهتر است. این ویژگیها باعث میشوند بیلت ماده اولیه مناسبی برای تولید مقاطع فولادی سبک باشد.
کاربرد اصلی بیلت در تولید میلگردهای ساختمانی و صنعتی است. میلگردهای تولیدی از بیلت، به دلیل خواص مکانیکی خوب و مقاومت بالا، برای ساخت و سازهای مقاوم در برابر زلزله و سازههای بلند مرتبه استفاده میشوند. علاوه بر این، بیلت به دلیل شکل پذیری و جوش پذیری مناسب، در تولید قطعات سبک و کوچک صنعتی نیز به کار میرود. در بازار فولاد، بیلت گاهی با نام شمشال شناخته میشود که تنها تفاوت آنها در طول و سطح مقطع است.
اسلب (Slab)
اسلب، که به تختال نیز معروف است، یکی دیگر از انواع شمش فولادی است که به دلیل سطح مقطع مستطیلی، به طور خاص برای تولید محصولات تخت مانند ورقهای فولادی استفاده میشود. معمولا اسلب با طول 12 متر، عرض 1.25 متر و ضخامت حدود 230 میلیمتر تولید میشود. این نوع شمش بیشتر از فولاد کربنی تولید میشود، اما در برخی کاربردهای خاص، از فولاد زنگ نزن نیز برای ساخت آن استفاده میشود. شکل مستطیلی اسلب باعث میشود که این محصول مستقیماً در فرآیندهای نورد گرم و سرد برای تولید ورق و صفحات فلزی به کار گرفته شود.
کاربردهای اسلب گسترده و شامل تولید ورقهای فولادی برای صنایع کشتی سازی، خودروسازی، لوازم خانگی و تجهیزات سنگین است. ورقهای تولید شده از اسلب به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و فشار، در محیطهای صنعتی و دریایی نیز کاربرد دارند. از دیگر مزایای اسلب میتوان به قابلیت برش و شکلدهی آن اشاره کرد که امکان تولید ورقهایی با ضخامت و ابعاد متنوع را فراهم میکند.
بلوم (Bloom)
بلوم نوعی شمش فولادی با ابعاد بزرگتر از بیلت است که سطح مقطع مربعی یا مستطیلی دارد. این محصول به دلیل ابعاد بزرگتر و خواص مکانیکی بهتر، بیشتر برای تولید مقاطع سنگین مانند تیرآهن، نبشی و سپری استفاده میشود. بلوم ابتدا در ابعاد بزرگ تولید شده و سپس با عبور از فرآیند نورد به اندازههای مورد نیاز برش داده میشود. عرض بلوم معمولاً از بیلت بیشتر است و به همین دلیل در پروژههای بزرگ صنعتی و ساختمانی به کار میرود.
کاربردهای اصلی بلوم شامل تولید ریلهای قطار، تیرآهنهای بزرگ، قوطیهای فولادی و سایر مقاطع سنگین است. این نوع شمش به دلیل استحکام بالا و قابلیت تحمل فشار زیاد، در ساخت سازههای بزرگ و پروژههای زیرساختی مانند پلها و خطوط ریلی استفاده میشود. علاوه بر این، بلوم در تولید میلگردهای صنعتی نیز بهکار میرود که این میلگردها برای سازههایی با نیازهای مکانیکی خاص، مانند سدها و برجها، مناسب هستند.
انواع شمش برای تولید میلگرد
تولید میلگرد یکی از مهمترین کاربردهای شمش فولادی است و به ترکیب شیمیایی و ابعاد شمش مورد استفاده بستگی دارد. برای تولید میلگردهای ساختمانی و صنعتی، از شمشهایی با درصد کربن متناسب استفاده میشود. شمشهای با کربن 30 تا 35 درصد معمولاً برای تولید میلگردهای سایز 14 تا 40 مناسب هستند، زیرا این میزان کربن استحکام و دوام مورد نیاز میلگرد را تضمین میکند. از سوی دیگر، برای میلگردهای سایز کوچکتر که انعطاف پذیری بیشتری نیاز دارند، از شمشهایی با درصد کربن کمتر استفاده میشود.
شمشهای رایج برای تولید میلگرد شامل بیلت، بلوم و شمشهایی با ابعاد 150، 125 و 130 میلیمتر هستند. کارخانههای مدرن معمولاً از شمش 125 برای تولید میلگردهای کوچکتر و از بلوم برای میلگردهای صنعتی استفاده میکنند. همچنین گریدهای مختلف شمش مانند 3SP و 5SP بسته به نوع میلگرد تولیدی انتخاب میشوند. به عنوان مثال، شمشهای 3SP برای میلگردهای سبک و ساختمانی و شمشهای 5SP برای میلگردهای صنعتی و سنگین مناسب هستند.
تفاوت شمش قوس و القایی چیست؟
کورههای القایی و قوس الکتریکی دو روش متداول در تولید شمش فولادی هستند که از نظر توانایی کنترل ترکیبات شیمیایی و کیفیت محصول نهایی تفاوتهای قابل توجهی دارند. معمولا کوره قوس الکتریکی به دلیل توانایی بالای خود در تصفیه مذاب، شمشهایی با کیفیت بالاتر تولید میکند. این کوره امکان کاهش میزان عناصر مضر مانند فسفر و گوگرد را فراهم میکند و شمشهایی با محتوای کم کربن تولید میکند. همچنین، پراکندگی آنالیز شیمیایی در محصولات تولیدی این کوره بسیار کمتر است و ترکیب شیمیایی یکنواختتری را ارائه میدهد.
اما کوره القایی به دلیل ضعف در کنترل اکسیژن، مشکلاتی را در کیفیت محصول ایجاد میکند. غلظت بالای اکسیژن محلول در مذاب میتواند منجر به اکسید شدن فروآلیاژها شود، که این موضوع کیفیت شمش تولیدی را تحت تأثیر قرار میدهد. همچنین، این کوره در فرآیندهای فسفرزدایی و گوگردزدایی عملکرد مناسبی ندارد. این دو فرآیند به شرایط دمایی متفاوت نیاز دارند و در صورت بالا بودن مقادیر فسفر و گوگرد در مواد اولیه، کاهش همزمان این عناصر بسیار دشوار خواهد بود. برای رفع این مشکل میتوان از کورههای تصفیه پاتیلی استفاده کرد که کیفیت مذاب را به طور قابل توجهی بهبود میبخشند. با این حال، هزینه بالای استفاده از این تجهیزات (به دلیل مصرف زیاد برق، مواد نسوز، الکترود و افزودنیها) مانع استفاده گسترده از آنها در صنایع فولاد ایران شده است.
تفاوتهای این دو شمش
علاوه بر این، بیشتر ماشینهای ریختهگری در ایران ساخت کشورهایی مانند چین و هند یا تولید داخل هستند که از تکنولوژیهای قدیمی (بیش از ۳۰ سال) بهره میبرند. این ماشینآلات با ضعف در اتوماسیون و طراحی ساده، به عیوب ریختهگری منجر میشوند. ترکیب این مشکلات با ضعفهای آنالیز شیمیایی در کوره القایی، باعث کاهش کیفیت شمش در این روش میشود. مزیتهای تصفیه مذاب در کوره قوس الکتریکی و توانایی تولید شمش با ترکیب شیمیایی دقیق، این روش را به گزینهای برتر برای تولید محصولات باکیفیت تبدیل کرده است. در نتیجه، این کورهها در صنایعی که کیفیت و استاندارد بالای محصول اهمیت بیشتری دارد، ترجیح داده میشوند.
خرید انواع شمش فولادی با کیفیت بالا و قیمت مناسب
خرید شمش فولادی از شرکت جهان آسین سپاهان میتواند گزینهای مناسب برای صنایع مختلف باشد، زیرا این شرکت با بهرهگیری از تجربه و تکنولوژی روز، شمشهایی باکیفیت و مطابق با استانداردهای بینالمللی تولید میکند. جهان آسین سپاهان انواع شمش فولادی مانند بیلت، اسلب و بلوم را در ابعاد و ترکیبات شیمیایی متنوع ارائه میدهد که برای تولید میلگرد، ورقهای فولادی، تیرآهن و دیگر مقاطع مناسب هستند. همچنین، این شرکت به دلیل تأمین پایدار، قیمتهای رقابتی و ارائه خدمات پس از فروش، انتخابی مطمئن برای کارخانهها و واحدهای صنعتی محسوب میشود.
سخن آخر
شمش فولادی یکی از محصولات پایه در صنایع فولاد است که در سه نوع اصلی بیلت، اسلب و بلوم تولید میشود. بیلت با سطح مقطع مربعی یا دایرهای و طول کمتر، معمولاً برای تولید میلگرد و مقاطع سبک استفاده میشود. اسلب یا تختال، سطح مقطع مستطیلی دارد و برای تولید ورقهای فولادی به کار میرود. بلوم نیز با ابعاد بزرگتر و سطح مقطع مربعی، برای تولید تیرآهن، ریل، نبشی و مقاطع سنگین مناسب است. هر نوع از این شمشها با توجه به خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی، در صنایع مختلفی از ساختمان سازی تا خودروسازی کاربرد دارد. در این مقاله به بررسی انواع شمش فولادی و نحوه خرید آن پرداختیم. شما عزیزان کافی است سوالات خود را در این زمینه با کارشناسان ما در میان بگذارید.
سوالات متداول
1. تفاوت بین بیلت، بلوم و اسلب چیست؟
بیلت سطح مقطع مربعی یا دایرهای دارد و برای تولید میلگرد استفاده میشود. بلوم ابعاد بزرگتر و سطح مقطع مربعی دارد و برای مقاطع سنگین مثل تیرآهن مناسب است. اسلب سطح مقطع مستطیلی دارد و برای تولید ورقهای فولادی به کار میرود.
2. کدام نوع شمش برای تولید میلگرد مناسبتر است؟
بیلت و بلوم برای تولید میلگرد استفاده میشوند. بیلت برای میلگردهای ساختمانی رایج است، در حالی که بلوم بیشتر برای میلگردهای صنعتی به کار میرود.
3. چه عواملی بر کیفیت شمش فولادی تأثیر میگذارند؟
کیفیت شمش به ترکیب شیمیایی (مانند میزان کربن، گوگرد و فسفر)، روش تولید (کوره قوس یا القایی) و تکنولوژی ریختهگری بستگی دارد. کوره قوس معمولاً شمش باکیفیتتری تولید میکند.