بیلت

با سلام خدمت دوستان و همراهان همیشگی پارس بوته. امروز هم با یک مطلب آموزشی دیگر در خدمت شما هستیم. بیلت یا شمشال (billet) یکی از محصولات نیمه‌تمام فولادی است که به‌عنوان ماده اولیه در تولید مقاطع طویل مانند میلگرد، مفتول و تیرآهن کاربرد دارد.

این محصول از طریق فرآیندهای مختلف تولید می‌شود و نقش مهمی در صنایع ساختمانی، خودروسازی و تولید ابزارهای صنعتی ایفا می‌کند. در این مقاله به بررسی بیلت، روش‌های تولید، کاربردها و تفاوت آن با سایر محصولات فولادی پرداخته خواهد شد.

بیلت (شمشال) چیست؟

بیلت یا شمشال یکی از محصولات نیمه‌تمام در صنعت فولاد است که به‌عنوان ماده اولیه برای تولید مقاطع طویل فولادی مانند میلگرد، سیم و مفتول استفاده می‌شود. این محصول از طریق ذوب سنگ‌آهن در کوره و ریخته‌ گری در قالب‌های مخصوص تولید می‌شود.

شمشال‌ها دارای سطح مقطع مربعی یا دایره‌ای با مساحت کمتر از ۲۳۰ سانتی‌متر مربع و عرض کمتر از ۱۵ سانتی‌متر هستند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که شمشال‌ها انعطاف‌پذیری بالایی داشته باشند و در فرآیندهای نورد و شکل‌دهی به‌راحتی به محصولات نهایی تبدیل شوند.

بیلت‌ها علاوه‌بر فولاد، از فلزات دیگری مانند

• آلومینیوم
• نقره
• برنج

نیز تولید می‌شوند و در صنایع مختلف کاربرد دارند.

نحوه تولید بیلت

تولید شمشال به سه روش انجام می‌شود که شامل

• کوره بلند
• کوره قوس الکتریکی
• کوره القایی

است. در ادامه هر یک از این روش‌ها به‌طور مفصل بررسی می‌شوند.

کوره بلند

در روش کوره بلند، از احیای غیرمستقیم سنگ آهن برای تولید آهن مذاب استفاده می‌شود.

1. مواد اولیه شامل سنگ آهن، کک و مواد افزودنی مانند آهک به‌صورت لایه‌ای درون کوره بلند شارژ می‌شوند.
2. هوای داغ به کوره دمیده می‌شود که باعث احتراق کک و تولید گاز کربن دی‌اکسید می‌گردد.
3. این گاز با عبور از لایه‌های سنگ آهن، اکسیدهای آهن را کاهش داده و آهن مذاب تولید می‌کند.
4. آهن مذاب جمع‌آوری شده و به واحد ریخته‌گری منتقل می‌شود تا در قالب‌های مخصوص ریخته شده و به بیلت تبدیل گردد.

این روش به دلیل توانایی تولید حجم بالای آهن مذاب، در صنایع بزرگ فولادسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کوره قوس الکتریکی

کوره قوس الکتریکی یکی از روش‌های متداول در تولید شمشال است که در آن از انرژی الکتریکی برای ذوب مواد اولیه استفاده می‌شود. در این رو

1. قراضه‌های فولادی و آهن اسفنجی به‌عنوان مواد اولیه درون کوره قرار می‌گیرند.
2. الکترودهای گرافیتی در بالای کوره قرار داشته و با ایجاد قوس الکتریکی بین الکترودها و مواد، حرارت لازم برای ذوب فراهم می‌شود.
3. دمای بالای قوس الکتریکی (حدود ۳۵۰۰ درجه سانتی‌گراد) باعث ذوب سریع مواد می‌گردد.
4. پس از ذوب کامل ترکیباتی مانند آهک و کک به مذاب اضافه می‌شوند تا ناخالصی‌ها را به‌صورت سرباره جدا کنند.
5. سپس فولاد مذاب تصفیه‌شده به واحد ریخته‌گری مداوم منتقل شده و در قالب‌های مخصوص به بیلت تبدیل می‌شود.

این روش به دلیل امکان استفاده از قراضه‌های فولادی و کنترل دقیق ترکیب شیمیایی، در بسیاری از کارخانه‌های فولادسازی مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کوره القایی

کوره القایی یکی دیگر از روش‌های تولید بیلت است که در آن از میدان الکترومغناطیسی برای ذوب مواد استفاده می‌شود. در این روش

1. قراضه‌های فولادی و آهن اسفنجی درون بوته کوره القایی قرار می‌گیرند.
2. سیم‌پیچ‌های مسی در اطراف بوته قرار داشته و با عبور جریان الکتریکی با فرکانس بالا، میدان مغناطیسی متغیری ایجاد می‌کنند.
3. این میدان باعث القای جریان‌های گردابی در مواد شده و حرارت ناشی از این جریان‌ها، مواد را ذوب می‌کند.
4. پس از ذوب کامل، مواد افزودنی مانند آهک برای حذف ناخالصی‌ها اضافه می‌شوند.
5. فولاد مذاب تصفیه‌شده سپس به واحد ریخته‌گری منتقل شده و در قالب‌های مخصوص به شمشال تبدیل می‌شود.

این روش به دلیل راندمان حرارتی بالا و امکان تولید فولاد با ترکیب شیمیایی دقیق، در صنایع کوچک و متوسط فولادسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد بیلت

این محصول با سطح مقطع مربعی یا دایره‌ای و طول بلند، از طریق فرآیندهای مختلف تولید می‌شود و در صنایع گوناگون کاربرد دارد. در ادامه به برخی از مهمترین کاربردهای آن اشاره شده است:

• این نوع محصول فولادی به‌عنوان ماده اولیه در تولید میلگردهای ساختمانی استفاده می‌شود که در تقویت سازه‌های بتنی نقش اساسی دارند.
• از این محصول برای تولید مفتول‌ها و سیم‌های فولادی که در صنایع مختلف از جمله برق و مخابرات به‌کار می‌روند، استفاده می‌شود.
• در ساخت مقاطع فولادی مانند نبشی و ناودانی که در سازه‌های فلزی و پروژه‌های عمرانی کاربرد دارند، از آن استفاده می‌شود.
• از آن به‌عنوان ماده اولیه در تولید تیرآهن‌ها و هاش‌های فولادی که در ساخت اسکلت ساختمان‌ها و پل‌ها به‌کار می‌روند، استفاده می‌شود.
• از این محصول در فرآیندهای نورد و کشش برای تولید لوله‌های فولادی استفاده می‌شود که در صنایع نفت، گاز و آب‌رسانی کاربرد دارند.
• در تولید قطعات مختلف خودرو مانند شاسی و اجزای تقویتی از این محصول فولادی استفاده می‌شود.
• این محصول به‌عنوان ماده اولیه در ساخت ابزارآلات و تجهیزات صنعتی به‌کار می‌روند.

تفاوت شمش، بلوم، تختال و بیلت

در صنعت فولاد، محصولات نیمه‌تمامی مانند

• شمش
• بیلت
• بلوم
• تختال (اسلب)

به‌عنوان مواد اولیه برای تولید مقاطع نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این محصولات از نظر ابعاد، شکل سطح مقطع و کاربرد با یکدیگر تفاوت دارند. برای آشنایی با تفاوت آن‌ها، هر کدام از این محصولات را به‌صورت جداگانه بررسی کرده‌ایم.

شمش

شمش محصول اولیه فرآیند ریخته‌گری است که به‌صورت قالب‌های بزرگ و با سطح مقطع مستطیلی یا مربعی تولید می‌شود. این محصول دارای ابعاد و وزن بالایی است و به‌عنوان ماده اولیه برای تولید بیلت، بلوم و اسلب مورد استفاده قرار می‌گیرد. شمش‌ها معمولاً در فرآیندهای نورد یا ریخته‌گری مجدد به محصولات نیمه‌تمام دیگر تبدیل می‌شوند.

بیلت

شمشال یکی از محصولات نیمه‌تمام فولادی با سطح مقطع مربعی یا دایره‌ای است که ابعاد آن معمولاً کمتر از ۱۵ سانتی‌متر در هر ضلع یا قطر می‌باشد. این محصول از طریق ریخته‌گری مستقیم یا نورد شمش تولید می‌شود و به‌عنوان ماده اولیه در تولید مقاطع طویل مانند میلگرد، سیم و مفتول به‌کار می‌رود.

بلوم

بلوم محصولی با سطح مقطع مربعی یا مستطیلی است که ابعاد آن بزرگ‌تر از شمشال و معمولاً بیش از ۱۵ سانتی‌متر در هر ضلع می‌باشد. این محصول از نورد شمش یا ریخته‌گری مستقیم به‌دست می‌آید و برای تولید مقاطع سنگین‌تر مانند تیرآهن، ریل و قوطی‌های فولادی استفاده می‌شود.

تختال (اسلب)

تختال یا اسلب محصولی با سطح مقطع مستطیلی و عرض زیاد (معمولاً بیش از ۱۰۰ سانتی‌متر) و ضخامت کمتر است. این محصول از طریق ریخته‌گری مداوم یا نورد شمش تولید می‌شود و به‌عنوان ماده اولیه در تولید ورق‌ها و صفحات فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جمع‌ بندی

بیلت (شمشال) به‌عنوان یکی از مهم‌ترین محصولات نیمه‌تمام فولادی، نقشی کلیدی در صنایع مختلف ایفا می‌کند. کیفیت و روش تولید آن تأثیر مستقیمی بر استحکام و عملکرد محصولات نهایی مانند میلگرد، تیرآهن و مفتول دارد.

با پیشرفت فناوری‌های تولید و افزایش تقاضای جهانی، بهینه‌سازی فرآیندهای تولید بیلت می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری صنعت فولاد کمک کند. انتخاب روش تولید مناسب و استفاده از مواد اولیه باکیفیت، عاملی تعیین‌کننده در تولید بیلت‌های استاندارد و مقاوم است که در نهایت، به توسعه زیرساخت‌ها و صنایع وابسته منجر می‌شود.