شمش
بیلت چیست ؟
بیلت یا شمشال : نوعی شمش می باشد که اغلب درصنایع اکستروژن کاربرد دارند و براساس سفارش مشتریان انواع آلیاژها طبق استاندارد بین المللی و در ابعاد 125و 150 میلیمتر ، در طول های مختلف تولید می شوند.
تولید انواع شمش فولادی
شمش فولادی از فرآورده‌های میانی نورد فولاد است که به دو شکل بیلت (Billet) یا شمشال و بلوم (Bloom) یا شمشه تولید می شود. بیلت دارای سطح مقطع کوچک‌تر از ۲۳۰ سانتیمتر مربع و به شکل دایره یا مربع با عرض کمتر از ۱۵ سانتیمتر بوده و بیشتر برای تولید میلگرد و سیم استفاده می‌شود. بلوم دارای سطح مقطع بزرگ‌تر از ۲۳۰ سانتیمتر مربع و به شکل مربع با عرض بیشتر از ۱۵ سانتیمتر و کمتر از ۳۰ سانتیمتر بوده و برای ساخت ریل، تیر آهن، قوطی، نبشی، ناودانی، سپری و غیره مورد استفاده قرار میگیرد.
فن‌آوری‌های مورد استفاده در تولید محصولات فولادی در مراحل بعد از به دست آوردن فولاد مذاب یعنی ریخته‌گری و نورد، تقریبا یکسان است. اما برای به دست آوردن فولاد مذاب یا خام، از فن‌آوری‌های مختلفی از جمله روش های کوره بلند (BF)، کوره قوس الکتریکی (EAF) و کوره القایی (IMF) می‌توان استفاده کرد .با وجود آنکه بیشتر تولید فولاد خام در جهان به وسیله روش کوره بلند تولید می‌شود، اما به دلایل متعددی استفاده از روش کوره‌های القایی مخصوصاً در ایران، توجیه‌پذیرتر می باشد.
تولید شمش به روش کوره القایی (IMF)
یکی از متداول ترین کوره ها در ذوب آلیاژهای آهنی کوره های القایی می باشند. کوره های القایی براساس القا میدان مغناطیسی عمل می کنند. نحوه عملکرد آن بدینصورت می باشد که ابتدا با استفاده از جریان برق شهر و بوسیله مبدل فرکانس ، جریان نسبتا زیادی ( بیش از ۱۰۰۰ آمپر ) با فرکانس 300 تا 10000 هرتز ساخته می شود. سپس این جریان به سیم پیچ کوره ، کویل اعمال شده و با عبور از آن باعث ایجاد میدان مغناطیسی با همان فرکانس در وسط کویل می گردد. در صورتیکه در وسط سیم پیچ کوره آهن قراضه یا سایر فلزات قرار گیرد میدان مغناطیسی ایجاد گردیده باعث القا جریانهای گردابی در این اجسام می گردد و این جریان های القایی جسم را گرم نموده و تا حد ذوب پیش می برد.
به‌طور کلی قسمت‌های مختلف کوره‌های القایی عبارتند از:
• بوته؛ حاوی اسکلت فلزی کوره، کویل، جداره نسوز، هسته ترانسفورمر، مهار یا یوغ (yoke) پلات فرم (سکو)
• تأسیسات الکتریکی؛ شامل دژنکتور، سکسیونر، ترانسفورماتورها، مبدل فرکانس، خازن ها، کلیدهای کولرها، مکنده‌ها و تابلوهای کنترل
• تأسیسات خنک کننده؛ تأسیسات الکتریکی کوره القایی مثل ترانسفورماتور، خازن‌ها، کلیدهای فشار قوی و تابلوی مدار فرمان در محدوده زمانی خاصی می‌توانند کار کنند و اگر از حد معینی گرمتر شوند باعث ایجاد مشکلاتی می‌گردند، لذا این
تأسیسات باید خنک گردند، خنک کردن تأسیسات الکتریکی می‌تواند با فن تهویه یا کولر گازی صورت گیرد. کویل و بدنه کوره در کوره‌های بوته‌ای و کویل، القاکننده، خنک کن و گلویی کوره در کوره‌های کانال دار نیز باید خنک شوند این قسمت‌ها عموماً با آب خنک می‌گردند (برخی از کوره‌های کوچک کانال دار به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که تمام قسمت‌های ذکر شده یا قسمتی از آن با هوا خنک می‌شود) و تأسیسات مخصوصی شامل مبدل‌های حرارتی، پمپ، برج خنک کن و غیره را دارا می‌باشد و معمولاً مقصود از تأسیسات خنک کن همین قسمت می‌باشد
• محل استقرار کوره: شامل اتاق محل استقرار بوته (Furnace Pit)، فونداسیون، چاله تخلیه اضطراری، محل استقرار تأسیسات الکتریکی، هیدرولیکی و خنک کن و محل استقرار تابلوهای مدار فرمان، تابلوی کنترل مدار آب و میز فرمان هیدرولیک می‌باشد.
• تأسیسات تهویه: تأسیسات دوده و غبارگیر، بخصوص در کوره‌های بوته‌ای بزرگ را نیز می‌توان از تأسیسات مهم به حساب آورد.
• هر کدام از شش قسمت فوق مسائل و برنامه تعمیر و نگهداری مخصوص دارد که این برنامه بسته به نوع کوره (کانال دار، بوته‌ای) ظرفیت بوته، فرکانس کوره (خطی، متوسط، بالا)، سیستم خنک کن کوره، سیستم حرکت بوته و نوع جدارهٔ نسوز تفاوت‌هایی داشته اما در اصول همسانی زیاد وجود دارد.
• محدوده فرکانسی عملیاتی کوره از ۵۰ هرتز تا ۴۰۰ کیلوهرتز یا حتی بیشتر می‌باشد.
مهمترین عوامل مؤثر در بالا بودن راندمان عبارت است از: اجرای دقیق برنامه تعمیر و نگهداری کوره، شارژ مناسب، اپراتوری صحیح، وضعیت جداره نسوز.
اجرای دقیق برنامه تعمیر و نگهداری کوره در کوره‌های القایی بسته به نوع آن (کانال دار، بدون هسته)، ظرفیت آن، مقدار فرکانس، نوع سیستم خنک کن، سیستم حرکت بوته و نوع جداره نسوز برنامه تعمیر و نگهداری مخصوص به خود را دارد و باید به دقت اجرا شود.
مزایای کوره های القایی نسبت به سایر کوره ها
– اپراتوری ساده به علت وجود بخش کنترل کامل الکترونیک
– عدم آلودگی و اکسیداکسیون بار به علت عدم وجود گاز و شعله اکسید کننده
– شروع به کار سریع و عدم نیاز به پیش گرم یا ذوب اولیه
– سرعت بالای انجام عملیات در مقایسه با سایر کوره ها
– راندمان بسیار بالاترنسبت به کوره های سوختی
– امکان کنترل دقیق درجه حرارت
– قابلیت ذوب قراضه
– اشغال فضای کمتر نسبت به سایر کوره ها
– عدم تاثیر بر آلودگی محیط زیست