معرفی انواع شمش برای تولید میلگرد [بررسی ابعاد+آنالیز]

شمش فولادی اصلی‌ترین و اساسی‌ترین محصول برای تولید مقاطع فولادی است؛ شمش‌های فولادی در انواع مختلفی از جمله بیلت، اسلب و بلوم در بازار عرضه می‌شود. از آنجایی که شمش فولادی نقش اصلی در تولید محصولات دیگر دارد، قیمت آن به صورت مستقیم می‌تواند در قیمت مقاطع فولادی نقش داشته باشد. ما در این مقاله از دکتر آهن، برند رسمی فولاد رامیار صنعت، انواع شمش برای تولید میلگرد را معرفی خواهیم کرد.

اهمیت شمش در تولید محصولات فولادی

سنگ آهن استخراج شده از معدن به صورت مستقیم برای تولید مقاطع فولادی قابل استفاده نیست. در نتیجه آن را طی فرآیندهای پیچیده ای با مواد اولیه دیگه ترکیب و برای تولید مقاطع فولادی مثل میلگرد آماده می‌کنند. فولاد خام پس از ترکیب با فروآلیاژ در قالب‌های مخصوص ریخته شده و به صورت شمش در ابعاد و با گریدهای متنوع به بازار عرضه می‌شود. پس شمش فولادی به عنوان اصلی ترین متریال تولید مقاطع فولادی، اهمیت بالایی در بازار فولاد دارد.

دسته بندی شمش از نظر گرید و استاندارد

شمش آهن علاوه بر تنوع بالایی که در ابعاد دارد، از نظر گرید نیز دسته بندی می‌شود. بر این اساس می‌توان شمش فولادی را در استانداردهای زیر دسته بندی کرد:

• شمش با گرید 5sp: این نوع نسبت به گرید 3sp میزان کربن بیشتری دارد و از آن برای ساخت محصولاتی که نیرو و فشار بیشتری را تحمل می‌کنند، استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که قیمت گرید 5sp نسبت به سایر استانداردها کمتر است.
• گرید 3sp: شمش با گرید 3sp کمترین میزان کربن را دارد. همین ویژگی سبب افزایش قابلیت خمش، کشش و انعطاف پذیری آن شده است.
• استاندارد شمش فولادی St37- st52: این گرید تحت استاندارد آلمان می‌باشد و برای تولید شمش های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• شمش گرید Gr60: از این شمش برای تولید میلگردهایی با سایز 25 استفاده می‌شود.

در تصویر زیر می‌توانید آنالیز شیمیایی شمش فولادی 3sp مشاهده نمایید.

اهمیت میزان کربن در کیفیت تولید میلگرد

برای ساخت میلگرد سایز های 14 تا 40 از شمش‌هایی با کربن 30 تا 35 درصد استفاده می‌کنند. باید به این نکته اشاره شود که در میلگردهای سایز پایین، کشش و نرمی اهمیت زیادی داشته و به همین دلیل باید از کربن کمتری استفاده شود.

برای تولید انواع میلگرد ریز می‌توان از شمش هایی در ابعاد 120 و 130 استفاده کرد. برخی از کارخانه های تولید میلگرد، توانایی تولید میلگرد سایز 8 و 10 را با شمش 150 نیز دارند. از شمش بلوم برای ساخت میلگرد های صنعتی استفاده می‌شود؛ امکان تولید انواع میلگرد از شمش 3SP با کربن حداکثر 22 درصد وجود دارد. همچنین با شمش 5SP می‌توان میلگرد هایی در سایز 25 نیز تولید کرد.

شمش فولادی و روش‌های تولید آن

برای تولید شمش فولادی ابتدا آهن قراضه یا آهن اسفنجی به داخل کوره های هدایت شده و ذوب می‌شود. همزمان با این فرآیند، مواد دیگری از جمله آهک، کک، فروآلیاژ و … نیز به کوره اضافه و برای ذوب آماده می‌شود. پس از آن با دمش اکسیژن، مواد از طریق پاتیل‌های حمل مذاب به بخش ریخته گری انتقال داده می‌شود. در واحد ریخته گری به کمک ظروفی تحت عنوان تاندیش، مواد مذاب به درون قالب‌ها انتقال داده می‌شود. سرانجام نیز به کمک پاشیدن آب، محصول خنک شده و شمش جامد به دست می‌آید.

انواع شمش فولادی

شمش بیلت: یکی از انواع شمش فولادی، شمش بیلت است که از استحکام بالایی برخوردار است. این نوع شمش فولادی از روش ccm تولید می‌شود که در بازار به شمشال نیز معروف است.

اسلب: اسلب یکی دیگر از انواع شمش فولادی است که به عنوان تختال نیز آن را می‌شناسند. از اسلب برای تولید ورق استفاده می‌کنند.

بلوم: شمش بلوم از نظر ساختار مشابه شمش بیلت است اما با این تفاوت که شمش بلوم عرض کمتری نسبت به بیلت دارد. اصلی ترین کاربرد شمش بلوم، تولید انواع ریل، سپری، قوطی آهن، نبشی و … است. در مطلب "تفاوت بیلت، بلوم و اسلب چیست؟" به صورت کامل در این باره صحبت کرده‌ایم. 

 

انواع شمش	نام دیگر	کاربرد	سطح مقطع	شکل	طول	مساحت سطح مقطع
اسلب	تختال	تولید کلاف ، ورق ، تیوب ، لوله	ذوزنقه مستطیل	مکعب مستطیل	4 تا 12	بیش از 100 سانتی متر مربع
بیلت	شمشال	تولید میلگرد، مفتول تسمه	مربع یا دایره	مکعب	6 تا 12	کمتر از 225 و بیشتر از 25 سانتی متر مربع
بلوم	فابریک	تیرآهن، ناودانی قوطی، سپری ، لوله های بدون درز، میلگرد	مربع	مکعب	6 تا 12	بیشتر از 125 سانتی متر مربع

استانداردهای شمش فولادی

استاندارد شمش فولادی مجموعه‌ای از ضوابط فنی است که برای کنترل کیفیت، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و ابعادی شمش‌ها تدوین می‌شود تا اطمینان حاصل شود محصول نهایی مطابق نیاز صنایع مختلف است. در سطح بین‌المللی، استانداردهایی مانند ASTM A6 برای بیلت و بلوم، ASTM A36 برای مقاطع ساختمانی و EN 10025 برای محصولات نورد گرم، و در ایران استاندارد ملی ISIRI 229 برای شمش فولادی، مشخصاتی مانند درصد عناصر آلیاژی، حداقل مقاومت کششی، سختی، شکل و تلرانس‌های ابعادی را تعیین می‌کنند. رعایت این استانداردها از بروز مشکلاتی مانند شکست زودرس، خوردگی و تغییر شکل‌های غیرمجاز در کاربردهای ساختمانی، صنعتی و خودروسازی جلوگیری می‌کند.
از طرف دیگر، قیمت آهن و مقاطع فولادی ارتباط مستقیمی با سطح کیفی شمش و میزان تطابق آن با استانداردهای معتبر دارد. هرچه فرآیند تولید شمش تحت کنترل کیفی دقیق‌تری باشد و ترکیب شیمیایی آن یکنواخت‌تر و مطابق استاندارد باشد، ارزش و قیمت محصول نهایی افزایش می‌یابد. به‌عنوان نمونه، شمش‌های تولیدی در کوره قوس الکتریکی به دلیل کنترل بهتر عناصر آلیاژی و کاهش ناخالصی‌ها، معمولاً قیمت بالاتری نسبت به شمش‌های حاصل از کوره القایی دارند. این موضوع باعث می‌شود خریداران برای پروژه‌های حساس، با اطمینان بیشتری خرید کرده و از دوام، ایمنی و بازده سرمایه‌گذاری خود مطمئن شوند.

معرفی انواع شمش برای تولید میلگرد

به طور کلی شمش‌های فولادی در انواع و روش‌های مختلفی تولید می‌شود. اما از انواع شمش فولادی برای تولید میلگرد می‌توان به شمش قوس الکتریکی اشاره کرد. در تولید میلگرد میزان کربن شمش فولادی از اهمیت بالایی برخوردار است. چرا که میزان کربن موجود در ترکیبات شمش، مقاومت و ویژگی های میلگرد تولید شده را مشخص می‌کند. 

• برای تولید میلگرد سایز 14 تا 40، از شمش فولادی با کربن 30 تا 35 درصد استفاده می‌کنند. در تولید میلگردهایی با سایز کمتر، کشش و نرمی میلگرد اهمیت بالایی دارد. به همین دلیل باید از شمش با کربن کمتری استفاده کنند.
• از شمش بلوم با گرید 3SP یا st44-2 با حداکثر کربن 22 درصد، برای تولید سایزهای دیگر میلگرد استفاده می‌کنند.
• برای تولید کلاف در سایزهای مختلف از شمش با گرید 5sp ،Rst34 ،1006 ،1008 استفاده می‌کنند.
• برای تولید میلگرد با سایز ریز می‌توان از شمش فولادی در ابعاد 120 و 130 استفاده کرد.
• بهترین نوع شمش فولادی برای تولید میلگرد تا سایز 25، شمش 5SP است.