اصلی ترین تفاوت شمش و بیلت

شمش فولادی چیست و آیا شمش و بیلت با هم تفاوت دارند؟ این سوال مقدمه ایست برای اینکه در مورد این محصول کنجکاو شویم و تلاش کنیم تا اطلاعاتی نسبت به آن کسب کنیم.

در این مقاله سعی شده توضیحاتی در مورد تولید و فرآیند شمش فولادی داده شود.

در بیان عامیانه باید بگوییم که بیلت، بلوم و اسلب همه از شمش ساخته می شوند اما تفاوت های زیادی با هم دارند.

این محصولات از کالاهای فولادی نیمه ساخته هستند که برای تبدیل شدن به محصول نهایی باید فرآوری شوند.

1- بیلت یا CCM:
اصطلاح علمی تر که در سراسر دنیا به این نام می شناسند CCM است. اگر شمش به طور مستقیم از تولید ccm به مصرف نورد برسد به آن شمش ccm یا بیلت گفته مى شود.

بیلت را به عنوان شمشال نیز می شناسند، طول بیشتری نسبت به شمش دارد و سطحی دایره شکل یا مربعی با عرضی کمتر از 15سانتی متر دارد و به عبارتی سطح مقطع آن کوچک تر از 230 سانتی متر مربع است.

از شمشال بیشتر برای تولید میلگرد و سیم استفاده می شود. بیلت در رده های مختلفی مانند 3sp و 5spتولید می شود.

بیلتی که انعطاف پذیر است و نسبت به کشش، خمش و پیچش انعطاف پذیرتر باشد، بیلت 3sp است.

بلیت 5sp انعطاف پذیر نیست و برای مواقعی که سازه در معرض نیرو و فشار نیست، استفاده می شود و تقریبا باثبات است. قیمت بیلت 3sp بیشتر است.

2- بلوم یا فابریک:
بلوم را با نام «شمسه» نیز می شناسند. بلوم در واقع همان بیلت است که سایز متفاوتی دارد.

یعنی عرض اش بیش از 15 سانتی متر است، به عبارتی می توان گفت سطح مقطع کوچک تر از 230 سانتی متر مربع است و به همین دلیل معمولا بلوم و بیلت در یک دسته قرار می گیرند.

بیشترین مصرف بلوم برای ساخت ریل، سپری، ناودانی، قوطی و … است.

در گذشته نام بلوم بیشتر استفاده می شد اما به مرور زمان، تجار این صنف نام فابریک را بر این محصول گذاشتند، هر چند که هنوز قدیمی های این بازار این محصول را بلوم هم می گویند.

3- اسلب:
قطعه ای مکعب مستطیل از فولاد است که بر خلاف بیلت و بلوم است و معمولا به ضخامت 230 میلی متر و عرض 1.25 متر و طول 12 متری است.

به اسلب، تختال نیز می گویند. اسلب مواد اولیه ساخت ورق فولادی است. این نکته مهم است که بلوم از کنار اسلب بریده می شود.

چرا کربن در شمش مهم است؟
اهمیت کربن موجود در شمش از جایگاه ویژه ای برخوردار است، چرا که برای تولید میلگرد از شمش فولادی استفاده می شود و میزان کربن موجود در شمش ها برای تولید میلگرد مهم است.

اگر بخواهیم میلگرد سایز 14 تا 40 تهیه کنیم، شمش باید با کربن 30 تا 35 باشد و برای سایزهای پایین تر، نیاز به کربن کمتری است چرا که در سایزهای پایین تر کشش و نرمی بیشتری نیاز است.

شمش 125، 130 و150 برای تولید میلگرد مناسب است و در کارخانه های مدرن و به روز امکان تولید میلگرد با هر دو شمش وجود دارد.

شمش با ابعاد 100,120,125,130,150,160 را بیلت و شمش با ابعاد 180*180، 200*200، 250*250 را بلوم گفته و برای تولید میلگردهای صنعتی مصرف می شود.

مراحل تولید شمش فولاد:
در ابتدا بهتر است بدانیم که سنگ آهن ماده اولیه تولید فولاد است. برای تولید فولاد باید فرآیند طولانی و سختی را از سر گذراند.

بیشتر سنگ آهنی که در جهان استخراج می شود در کوره های بلندی مورد استفاده قرار می گیرند.

در این کوره ها و طی فرآیندی، پس از مرحله پیش پخت و کلوخه سازی، کک و آهک را به کوره اضافه می کنند تا آهن و چدن را از سنگ آهن جدا کنند.

بعد از آن، آهن خام به فولاد مذاب تبدیل می شود. سپس ناخالصی های فولاد خام مانند کربن به وسیله اکسیژن را از آن جدا می کنند تا فولاد خام به دست آید.

فولاد مذاب پس از جداسازی ناخالصی به واحد ریخته گری برده می شود تا مواد مذاب را در واحد ریخته گری داخل قالب ها ریخته و بر روی غلطکی قرار داده و با پاشیدن آب به خنک کردن آن اقدام می کنند.

پس از خنک شدن شمش فولادی را به طول دلخواه برش می دهند. روش کوره الکتریکی و کوره القایی هم از دیگر روش های تبدیل سنگ آهن به فولاد است.

بیشتر فولاد جهان به روش کوره بلند تهیه می شود اما در ایران از روش کوره الکتریکی استفاده می شود.

در روش کوره الکتریکی ابتدا آهن قراضه را با کمک سبدهای مخصوص، داخل کوره می ریزند و هم زمان با ذوب قراضه ها، ترکیبی از آهن اسفنجی و مواد سرباره ساز مثل کک، بنتونیت، آهک، سایر مواد افزودنی از قسمت بالای کوره به ذوب افزوده می شود.

بعد از نمونه گیری، دمش اکسیژن (که باعث اکسیداسیون ناخالصی ها به ویژه کربن در مذاب می شود) صورت می گیرد و بعد از آن همگن سازی و … است که به فولاد مذاب تبدیل می شود.

در واحد ریخته گری، ظروفی به نام تاندیش مذاب را به داخل قالب مسی آب گرد ریخته و سپس در طول مسیر غلطکی با پاشش آب خنک به شمش فولادی منجمد تبدیل می کند.

در نهایت تختال های تولید شده به طول های مورد نظر برش داده می شوند. آهن اسفنجی، که در تولید شمش فولادی مورد استفاده قرار می گیرد از طریق احیای مستقیم گندله تولید می شود.

شمش سطحی ذوزقه ای شکل است که طول هر شاخه آن حداکثر 2 متر است و تفاوت در شکل مقطع و ابعاد آن، نوع هایی را به وجود می آورد.

ظرفیت کوره های قوس الکتریکی از یک کیلوگرم تا بیست تن متغییر است.

به طور مثال فولاد کویر کاشان از روش قوس الکتریکی استفاده می کند که تفاوت قیمتی و کیفیتی زیادی با محصولات شمش کوره القایی دارد.

چرا در ایران کوره القایی کیفیت پایین تری دارد؟
کوره القایی به خوبی نمی تواند اکسیژن را کننترل کند و همین امر باعث عیوبی در محصول می شود.

به دلیل غلیان اکسیژن محلول در مذاب اکسید شدن فروآلیاژ پیش می آید. از دیگر مشکلات کوره القایی فسفر زدایی و گوگرد زدایی است.

این دو عمل در دو شرایط مختلف (دمای بالا و پایین مذاب) انجام می شوند، که در صورتی که هم فسفر و هم گوگرد بالا باشد، پایین آوردن میزان آن ها کاری دشوار است.

برای برطرف کردن این مشکل می توان از کوره تصفیه پاتیلی استفاده کرد که کیفیت بالایی دارد.

ولی به دلیل اینکه این کوره ها برق، نسوز، الکترود و مواد افزودنی مصرف می کنند در فولادسازی ایران مورد استفاده قرار نمی گیرد به این علت که هزینه زیادی در پی دارد.

بیشتر ماشین های ریخته گری در کشور ساخت چین، هند و یا داخل هستند که تکنولوژی آنها قدیمی و بیش از سی سال دارد.

تکنولوژی پایین، اتوماسیون ضعیف، طراحی ساده و… ایراداتی را به ریخته گری اضافه می کند که با عیوب ناشی از آنالیزسازی در کوره القایی ترکیب می شود و برای همین امر است که کیفیت شمش در کوره القایی پایین است.

همانطور که در ابتدای مطلب از کوره قوس الکتریکی صحبت شد، باید این نکته را عنوان کرد که این کوره به خاطر امکان تصفیه مذاب، نتایج مطلوبی به وجود می آورد.

از جمله ویژگی های مثبت این کوره امکان تولید شمش کم کربن، عناصر مضر مانند فسفر و گوگرد در شمش را به کمترین حد ممکن می رساند و پراکندگی میزان آنالیز استاندارد را در یک محموله به حداقل می رساند.

از نکات مهم در مورد قیمت شمش فولادی این است که نرخ شمش به صورت روزانه تعیین می شود و ابتدا این قیمت گذاری توسط شمش فولاد خوزستان انجام می شد.

اما به خاطر مشکلاتی که در این فرآیند به وجود آمد از جمله دولتی بودن این مجموعه و عدم شفافیت قیمت های تولیدی این واحد، مقرر شد که ملاک قیمت گذاری شمش فولادی تولیدکنندگان خصوصی از جمله فولادکیان، فولاد ارفع و فولاد پاسارگاد باشند.