شمش فولادی یکی از مهم ترین و بهترین محصول های موجود در صنعت به حساب آمده است که اساس و پایه ساخت بقیه مقطع های فولادی می باشد. اولین محصول قابل جابه جایی و حمل شمش فولادی است که از فرایند های فولاد سازی (پس از خارج کردن آهن و ساخت فولاد خام) به دست آمده است که به شکل جامد و در ابعاد مختلف قابل حمل است.
در حقیقت این فرآیند شمش سازی یکی از فرایند های میانی نورد فولاد ها است که این ماده اولیه صنعت های پایین دستی به حساب می آید. شمش سازی، به واسطه انجماد شدن فلز مذاب در قالب انجام میشود و چند هدف را دنبال میکند. قطعه هایی مستطیلی بوده است که معمولا سطح آن ها به علت قالب گیری دستی، باعث شده است به آسانی از قالب خارج شود و حمل و نقل آسان به شکل ذوزنقه بوده است و معمولا طول هر شاخه حداکثر به دو متر هم میرسد.
این محصول معمولا در کارگاه های کوچک ساخته می شود. در واقع می توان گفت رکن مهم و اصلی ساخت همه ی مقطع های فولادی شمش بوده است. در نهایت قیمت شمش فولادی به شکل مستقیم بر قیمت های بازار فولاد تاثیر می گذارد. این محصول در نوع های متفاوتی مثل بلوم و شمش بیلت و اسلب ساخته می شود. هریک ویژگی ها و کاربرد مختلفی دارند.
به علت اهمیت زیاد شمش فولاد در ساخت محصول های فولادی و اثر مستقیم قیمت این محصول بر قیمت تیرآهن و میلگرد و بقیه فرآورده های فولادی، مطالعه کردن در خصوص نوع های مختلف این محصول و نحوه قیمت گذاری آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در ادامه این مقاله شما را با ویژگی های انواع شمش فولادی و نحوه قیمت گذاری و استاندارد ها و کاربرد شمش آشنا می کنیم.
به محصولی که طول آن کمتر از 2 متر و ابعاد آن ها برای حمل و نقل بهینه شده و معمولا جزء کالا های فولادی نیمه ساخته می باشند شمش می گویند. این محصول سطح مقعطی ذوزنقه شکل دارد و برای تبدیل کردن آن به محصول نهایی باید یک یا چند مرحله دیگر فرآوری شوند. معمولا این محصول به انواع فرآورده های بیلت و اسلب و بلوم تقسیم می شود که هر کدام دارای ویژگی ها و کاربردهای خاصی می باشند.
در ادامه این مقاله به معرفی انواع مختلف شمش های فولادی در صنعت ها خواهیم پرداخت.
انواع شمش فولادی
شمش های فولادی در اندازه و ابعاد های متفاوت به شرح زیر است: 1 - شمش (ingot)
- اسلب یا تختال (slab)
- بیلت (billet)
- بلوم (bloom)
منظور از تختال شمش های فولادی است که معمولا دارای سطح های مقطع مستطیل شکل بوده است و در ابعاد 1200*200 mm و یا 1200*250 mm به طول های متفاوت و تا حداکثر 12000 mm ساخته می شوند. از این نوع شمش ها یا تختال در جهت ساخت نوع های مختلف ورق های فولادی استفاده می کنند و اکنون فولاد خوزستان این نوع تختال ها را می سازد. البته در فولاد اکسین پروژه ساخت و نورد ورق عریض در حال انجام است که در این حالت تختال هایی که تولید می کنند تا عرض 4500 mm هم افزایش می یابد.
اگر سطح مقطع های شمش تولیدی 100*100 mm یا 130*130 mm باشد به آن بیلت می گویند. در حقیقت اگر شمش به طور مستقیم از ساخت ccm به مصرف نورد برسد به آن شمش بيلت گفته مى شود. در حالت کلی شمش 100,120,125,130,150,160 را بیلت می گویند و شمش هایی با ابعاد بالاتر مثل 180*180، 200*200، 250*250 را بلوم می گویندکه معمولا بیشتر برای ساخت میلگرد های صنعتی از آن استفاده می شود.
وقتی که سطح مقطع های شمش های فولادی به صورت مربع باشد و ابعاد آن 150*150 mm، 200*200 mm و یا 260*260 mm باشد در این حالت به این شمش های فولادی که حداکثر طول آن ها 12000 mm است بلوم می گویند. به علت اینکه سايز شمش هاى مورد استفاده از اسلب معمولا در سايز هاى بيش تر از ١٥٠ بوده است به اشتباه به سايز هاى بیشتر از ١٥٠ بلوم گفته می شود. در صورتى كه روش ساخت همه شمش ها به يك شکل است و تفاوتى بين مراحل تولید آن ها و نامه هايشان وجود ندارد. اگر شمش ها در سايز هاى بالاتر ساخته شوند و پس از گذشتن از مراحل نورد به سايز دلخواه در جهت استفاده در نورد هاى مقطع ها ساخته شود به آن شمش معمولا یک شمش فابریک می گویند. البته به اين نوع شمش در گذشته بلوم هم می گفتند كه با گذشت زمان و با تغییر های ادبيات بازرگان ها به شمش فابريك تغيير کرد.
روش های تولید شمش فولادی
معمولا شمش های فولادی با دو روش تولید می شوند، استفاده از قوس الکتریکی و کوره القایی و به بازار عرضه می شوند. هر کدام از روش های ساخت دارای معایب و مزایا بوده و شمش های تولیدی با هر کدام از فرایند ها ویژگی های خاصی خواهند داشت. در ادامه این مقاله به بررسی مراحل ساخت شمش فولاد از آهن قراضه می پردازیم.
اول بهتر است بدانیم که ماده اولیه ساخت فولاد سنگ آهن است. برای ساخت فولاد باید روش های سخت و طولانی ای را از سر گذراند. معمولا بیشتر سنگ آهنی که در جهان خارج می شود در کوره های بلندی از آن ها استفاده می شود. در این کوره ها و طی مراحلی، بعد از مرحله پیش پخت و کلوخه سازی،آهک و کک را به کوره اضافه میکنند تا به وسیله ی آن چدن و آهن را از سنگ آهن جدا کنند. سپس آهن خام به فولاد مذاب تبدیل و بعد ناخالصی های فولاد خام مثل کربن به واسطه ی اکسیژن را از آن جدا میکنند تا فولاد خام را درست کنند.
فولاد مذاب بعد از جداسازی ناخالصی آن به واحد ریخته گری برده می شود تا این مواد مذاب را در واحد ریخته گری درون قالب ها بریزند و بر روی غلطکی قرار دهند و با پاشیدن آب روی آن به خنک کردن آن اقدام کنند. بعد از خنک شدن،شمش فولادی را به طول مورد نظر برش می دهند. روش کوره القایی و کوره الکتریکی هم نوع دیگر روش های تبدیل سنگ آهن به فولاد است. معمولا بیشتر فولاد در جهان به شکل کوره بلند درست می شود اما در ایران برای تهیه فولاد از روش کوره الکتریکی استفاده می شود.
در روش کوره الکتریکی اول آهن قراضه را با استفاده از سبد های به خصوص، درون کوره می ریزند و هم زمان با ذوب کردن قراضه ها، ترکیب خاصی از آهن اسفنجی و مواد سرباره ساز مانند آهک و کک و بنتونیت و بقیه مواد افزودنی از قسمت های بالای کوره به ذوب اضافه می شود. پس از نمونه گیری، دمش اکسیژن (که موجب می شود اکسیداسیون ناخالصی ها به خصوص کربن در مذاب شود) صورت می گیرد و بعد از آن مرحله همگن سازی است که آن را به فولاد مذاب تبدیل می کنند.
در واحد ريخته گری، ظرفی به اسم تاندیش مذاب را به درون قالب مسی آب گرد ریخته و بعد در طول مسیر غلطکی با پاشیدن آب خنک به شمش، یک شمش فولادی منجمد درست می کنند.
در آخر تختال های ساخته شده به طول های مختلف را برش می دهند. آهن اسفنجی، که در ساخت شمش فولادی از آن استفاده می شود به وسیله ی احیای مستقیم گندله ساخته می شود. شکل شمش سطحی ذوزنقه ای است که طول هر کدام از شاخه های آن حداکثر 2 متر است و تفاوت در شکل مقطع ها و ابعاد های آن، انواع خاصی را به وجود می آورد.
در مورد کوره های قوس الکتریکی ظرفیت آن ها از یک کیلوگرم تا بیست تن در حال تغییر است. مثلا فولاد کویر کاشان معمولا از قوس الکتریکی استفاده میکند که تفاوت های زیاد کیفیتی و قیمتی با محصول های شمش کوره القایی دارد.
تولید شمش با استفاده از کوره قوس الکتریکی
شمشی که از این روش ها تولید می شود کیفیت بیشتری نسبت به روش کوره الکتریکی دارد. چون در آن یک مرحله آنالیز انجام می شود. بعضی از تولید کنندگان بزرگ تر مانند فولاد کویر کاشان که میلگرد آنها در بازار همان گونه که مشاهده می کنید از فاصله قیمتی بالایی با بقیه تولیدی ها برخوردار است از شمش کوره قوس الکتریکی برای ساخت میلگرد استفاده می کند. در ادامه مطلب به بررسی تفاوت شمش القایی و قوسی می پردازیم.
ظرفیت کوره های قوس از یک کیلوگرم تا بیست تن در حال تغییر است. این کوره ها برای تولید فولاد ریخته گری (ذوب کردن) کاربرد زیادی دارد. اما در مورد شمش تولیدی از طریق این فرایند با توجه به ظرفیت اعلام شده و عدم امکان تصفیه کردن مذاب، در این فرایند شمش های تولیدی از نظر آنالیز پراکندگی های زیادی دارند و در رنج استاندارد ها در یک نوع محموله می باشند.
همچنین برخلاف کوره های القایی، کوره های قوس امکان تصفیه مذاب دارند که منجر به نتایج زیر می شود:
- امکان تولید شمش کم کربن
- رنج عناصر مضر مانند فسفر و گوگرد در شمش را به حداقل می رساند.
- پراکندگی رنج آنالیز استاندارد را در یک محموله به حداقل می رساند.
تولید شمش با استفاده از کوره القایی
این کوره ها به علت ویژگی غلیانی که دارند، مشکل همگنی مذاب را ندارند. یکی دیگر از مشکلات ساخت شمش با این روش این است که به علت غلیان، مقدار اکسیژن محلول در مذاب بالاتر بوده که این امر باعث اکسید شدن می شود. البته در صورت کنترل کردن مقدار اکسیژن، مشکلی برای ساخت با این روش وجود ندارد اما معمولا اکسیژن در کوره های القایی کنترل نمی شود. این اکسیژن در محصولات نهایی باعث ایجاد عیب هایی می شود.
یکی دیگر از مشکلات ساخت شمش با روش گوگرد زدایی و فسفر زدایی است. این دو عامل در دو شرایط متفاوت (یکی با دمای زیاد مذاب و دیگری در دمای کم مذاب) انجام می شوند در اخر در صورتی که هم گوگرد و هم فسفر بالا باشد پایین آوردن مقدار آن ها سخت می شود.
تمام این مشکلات جهت آنالیز سازی می تواند با کوره تصفیه پاتیلی یا همون LF یا LRF یا Ladle Refining Furnace رفع شود. ولی به علت هزینه زیاد استفاده از کوره تصفیه پاتیلی، که هم مصرف نسوز دارد و هم الکترود و هم مصرف برق و هم مواد افزودنی، معمولا در فولادسازی با کوره القایی در ایران استفاده نمی شود. البته اگر از این روش استفاده شود، محصول نهایی توسط کوره القایی، هیچگونه تفاوتی با کوره قوس ندارد و یک محصول استاندارد به دست می آید.
مشکل دیگر ساخت فولاد با کوره القایی، ماشین های ریخته گری هستند که معمولا همه ی آن ها تولید چین یا هند یا تولید داخل هستند و تکنولوژی آن ها قدیمی است. با توجه به این دلایل گفته می شود که کیفیت شمش در کوره القایی کم می باشد.
قیمت شمش فولادی
شمش از با کیفیت ترین و مهم ترین مقاطع فولادی می باشد که در قیمت گذاری کالا های دیگر تاثیر زیادی دارد، مهم ترین عامل که بر قیمت شمش فولادی اثر گذار می باشد عبارتند از:
- قیمت جهانی نفت
- میزان عرضه و تقاضا
- بازار جهانی
- قیمت سنگ آهن
- هزینه حمل و نقل
- قیمت ضایعات
- نرخ ارز سازنده محصول
شمش فولادی معمولا در بازار بورس خرید و فروش می شود و از بهترین کالا ها برای معامله در بورس می باشد. در این دسته شمش خوزستان با قیمتی زیادتر از قیمت مورد معامله در بورس داد و ستد می شود. برای اطلاع از قیمت شمش با کارشناسان مجموعه اهن لند با شماره های 02191010666 و 06153222100 تماس بگیرید.
