اسلب، بیلت و بلوم
شمش فولادی به عنوان یک محصول میانی در زنجیره تولید فولاد برای تولید سایر محصولات فولادی به کار برده می شود. هنگامی که از شمش صحبت می شود معمولا یک قطعه مکعب مستطیل از یک فلز در ذهن ما شکل می گیرد که تا حدی نیز این تصور صحیح است. شمش فولادی قطعه ای متشکل از متریال خالص فولاد است که به صورت ریختگی (با استفاده از فرآیند ریخته گری) تولید می شود و برای قرار گرفتن در خط تولید دیگر محصولات استفاده می گردد. امروز بر حسب کاربرد انواع مختلفی از شمش فولادی به صورت اسلب، بیلت و بلوم تولید و مورد استفاده قرار می گیرد که در این مقاله در خصوص ویژگی و کاربرد هر کدام به تفصیل صحبت خواهد شد.
نمونه شمش فولادی
در تعریف شمش فولادی آمده است: قطعه ای متشکل از متریال خالص فولاد که به صورت ریختگی (با استفاده از فرآیند ریخته گری) تولید می شود و برای قرار گرفتن در خط تولید دیگر محصولات استفاده می گردد. از این رو شمش یک محصول میانی در صنعت فولاد در نظر گرفته می شود.
جایگاه شمش در زنجیره تولید فولاد
زنجیره تولید فولاد به کلیه مراحل تولید مواد خام ، محصولات میانی، محصولات نیمه پایانی و در نهایت محصولات نهایی فولادی گفته می شود. مواد خام نظیر سنگ آهن، محصولات میانی نظیر شمش، اسلب، بیلت و بلوم، محصولات نیمه میانی نظیر ورق آهن و در نهایت محصولاتی نظیر قوطی ، پروفیل و …
کاربرد شمش فولادی
با توجه به تعریفی که از جایگاه شمش فولادی در زنجیره فولاد شد، به خوبی می توان فهمید کاربرد شمش تولید محصولات نیمه پایانی و گاهی محصولات نهایی فولادی می باشد. به عنوان مثال برای تولید ورق که یک محصول نیمه پایانی محسوب می گردد از تختال استفاده می شود. البته در ایران کارگاه هایی هستند که برای تولید ورق از بیلت و بلوم نیز بهر می گیرند ولی به طور معمول برای تولید ورق آهنی تختال به کار گرفته می شود. همچنین از بیلت و بلوم برای تولید مقاطعی نظیر میلگرد، نبشی، ناودانی ،تیر آهن ، هاش و انواع ریل استفاده می نمایند. پس به نوعی می توان گفت که هرکدام از انواع شمش ها کاربردهای مشخصی دارند. این نکته دلیل عمده تولید شمش با مشخصات متفاوت است.
انواع شمش
همانگونه که گفته شد برای تولید هر کدام از انواع محصولات فولادی می بایست از نوعی شمش استفاده نمود. البته در اینجا به این موضوع مهم اشاره می کنیم که محصولاتی که با به کار گیری شمش تولید می شوند همگی با فرآیند نورد گرم تولید می گردند. به این معنی که ابتدا شمش که قبلا به صورت قطعات فولادی ریختگی به دست کارخانه تولیدی می رسد در کوره هایی تا دمای 900 درجه سانتیگراد حرارت می بینند و برای تولید مقاطع و محصولات نورد گرم آماده می گردند. طبقه‌بندی شمش ها بیشتر بر اساس ابعاد آنها صورت گرفته است. چه آنکه می توان از هر کدام از شمش ها محصولات مختلی را تولید نمود. در ادامه انواع شمش را با هم بررسی می کنیم.
- اسلب Slab
اسلب یا تختال از شناخته شده ترین نوع شمش به حساب می آید. ابعاد تختال به نحوی است که عرض آن نسبت به ضخامت بزرگی قابل ملاحظه ای پیدا نموده است. از این رو به آن تختال گفته می شود. در واقع این شمش، حالتی تخت دارد. مشخص است که برای تولید محصولی نظیر ورق فولادی بهترین گزینه به حساب می آید.
- بیلت Billet
بیلت که در فارسی به آن شمشه هم می گویند (به دلیل شباهت آن به یکی از ابزار بنایی به نام شمشه) دارای مقطعی مربع شکل است. با توجه به اینکه اضلاع بیلت با هم برابر هستند بسیار مناسب برای مقاطع توپر به حساب می آید. در زمانی که بیلت گداخته از میان غلتک های نورد عبور می کند می توان آن را در مرکزی ترین قسمت قالب قرار داد بنابراین گداخته ترین بخش بیلت تبدیل به مقطع مورد نظر می گردد. این کار باعث می گردد خواص مکانیکی محصول در سراسر طول تولید یکنواخت توزیع شود.
- بلوم Bloom
بلوم شمش با شباهت بسیار زیاد به تختال است. اما به دلیل اینکه نمی توان نسبت عرض به ضخامت آن را عدد قابل ملاحظه ای به حساب آورد عملا از طبقه‌بندی تختال خارج شده است. از لحاظ شکل سطح مقطع عملا شبیه تختال ولی از نظر نسبت عرض به ضخامت بیشتر به بیلت نزدیک است. این نوع شمش برای مقاطع باز نظیر ناودانی و نبشی مناسب است.
جنس شمش فولادی
هنگامی که می خواهیم در مورد گرید فولاد یا جنس شمش فولادی سخن بگوییم ابتدا می بایست استاندارد مورد نظر را مشخص نماییم. همانطور که می دانیم در کشور ما ذوب آهن سیستم روسی دارد. بنابراین استاندارد استفاده شده برای تولید شمش قطعا یکی از استانداردهای روسی است. استانداردهای روسی با مشخصه GOST متمایز می گردند. حروف کلمه GOST از واژه های زیر برگرفته شده است.
GOST (Russian: ГОСТ) is an acronym for gosudarstvennyy standart (Russian: государственный стандарт), which means state standard or governmental standard .
اما استانداردهای GOST در زمینه های بسیار زیادی تولید شده و الزامات آن توسط کارخانه های زیادی در سراسر دنیا مورد استناد قرار می گیرد. بنابراین می بایست شماره استاندارد GOST مورد استفاده را در دست داشت تا در مورد مشخصات یک محصول و از جمله در خصوص جنس آن بتوان اظهار نظر نمود.
- استاندارد GOST380
شماره ی استاندارد روسی مورد استناد برای تولید شمش های فولادی 380 می باشد. به این معنی که الزاماتی که در این استاندارد ذکر شده اند در تولید شمش های فولادی در ایران رعایت می گردند. از این رو باید دید در استاندارد مورد اشاره در مورد جنس فولاد به کار رفته در شمش چه مواردی ذکر شده است.
- شمش sp5
شاید در خبرها و مطالب علمی زیادی عبارت sp5 یا شمش sp5 را شنیده باشیم. اما این گرید فولادی واقعا از کجا آمده است؟ همانطور که گفتیم استاندارد مورد استناد برای تولید شمش فولادی استاندارد روسی GOST380 می باشد. با مطالعه این استاندارد متوجه می شویم که گرید های مختلفی بر اساس این استاندارد تولید می شود.
- شمش sp3
کلیه مطالب مربوط به شمش sp5 در خصوص شمش sp3 نیز به همان صورت صادق است تنها تفاوت در مشخصات فنی این دو گرید می باشد که در جدول زیر مشخص می گردد:
| گرید شمش | درصد کربن | درصد فسفر | درصد گوگرد | درصد منگنز | درصد سیلیس | نوع اکسیژن زدایی |
| 5sp | 0.2 | 0.04 | 0.04 | 1.6 | 0.55 | UN |
| 3sp | 0.17 | 0.04 | 0.04 | 1.4 | 0.4 | UN |
آنالیز شمیمایی شمش sp5 ، sp3
