مواصفات أنواع سبائك الصلب

تعتبر سبائک الفولاذ من أهم المنتجات في الصناعة، وهي أساس إنتاج قطعات الصلب الأخرى. في الواقع ، يمكن القول أن الركيزة الأساسية لإنتاج جميع أقسام الصلب هي السبائك ، نتيجة لذلك ، يؤثر سعر سبيكة الفولاذ بشكل مباشر على أسعار سوق الصلب. يتم إنتاج هذا المنتج بأنواع مختلفة ، بما في ذلك سبائك البیلت والبلوم والألواح ، ولكل منها خصائص واستخدامات مختلفة. نظرًا لأهمية سبائك الصلب في إنتاج منتجات الصلب والتأثير المباشر لسعر هذا المنتج على سعر حديد التسليح والبیم ومنتجات الصلب الأخرى ، فإن دراسة أنواع هذا المنتج وكيفية تسعيره له أهمية كبيرة. فيما يلي ، سوف نقدم لكم مواصفات أنواع سبائك الصلب وطريقة التسعير، والمعايير وإستخدامات سبائك الحديد.

ما هي السبيكة الفولاذیة؟

هي المنتجات التي يقل طولها عن 2 متر والتي تم تحسين أبعادها للنقل وتشكل جزءًا من منتجات الفولاذ شبه المصنعة. هذا المنتج له سطح شبه منحرف ويجب معالجته من خلال خطوة واحدة أو أكثر ليصبح منتجا نهائيا. ينقسم هذا المنتج إلى أنواع من منتجات الألواح والبیلت و البلوم ولكل منها خصائص وتطبيقات فريدة. فيما يلي ، سوف نقوم بتعریف أنواع السبائك الفولاذیة المستخدمة في الصناعة.

أنواع السبائك الفولاذیة

1-سبيكة

2-لوح

3-بيليت

4-بلوم

البلاطة(slab)

تشير كلمة البلاطةإلى سبائك الصلب ذات المقطع العرضي المستطيل ويتم إنتاجها بأبعاد 1200 * 200 مم أو 1200 * 250 مم بأطوال مختلفة وبحد أقصى 12000 مم. يستخدم هذا النوع من سبائك الفولاذ أو البلاطة لإنتاج جميع أنواع صفائح الفولاذ والآن تنتج شرکة فولاذ خوزستان هذا النوع من البلاطة.

البلاطة(slab)

تشير كلمة البلاطةإلى سبائك الصلب ذات المقطع العرضي المستطيل ويتم إنتاجها بأبعاد 1200 * 200 مم أو 1200 * 250 مم بأطوال مختلفة وبحد أقصى 12000 مم. يستخدم هذا النوع من سبائك الفولاذ أو البلاطة لإنتاج جميع أنواع صفائح الفولاذ والآن تنتج شرکة فولاذ خوزستان هذا النوع من البلاطة.

البلوم (Bloom)

يمكن اعتباره نفس القضبان التي يزيد عرضها عن 15 سم ولها مقطع عرضي أكبر، كما هو موضح في الشكل 2. لهذا السبب، تم تصنيف هذين المنتجين في نفس الفئة. البلوم هو المادة الخام المستخدمة في إنتاج المنتجات مثل: العوارض(البیمات) والمقاطع الجانبية والمرزابیات وما إلى ذلك. بطبيعة الحال، يؤثر سعر سبائك البلوم في السوق على سعر عوارض الحديد(البیمات) والمنتجات الأخرى المنتجة منها.

طرق إنتاج سبائك الفولاذ

يتم إنتاج سبائك الفولاذ وتقديمها إلى السوق باستخدام طريقتين للفرن الحث الكهربي والقوس الكهربائي(قوس التفریغ). لكل طريقة من طرق الإنتاج مزايا وعيوب ، وستكون للسبائك المنتجة بكل طريقة خصائص خاصة. فيما يلي، سوف نتطرق لطرق إنتاج سبائك الفولاذ من خردة الحديد. بادئ ذي بدء ، من الأفضل معرفة أن خام الحديد هو المادة الخام لإنتاج الفولاذ. لإنتاج الفولاذ، علينا أن نمر بعملية طويلة وصعبة. يستخدم معظم خام الحديد المستخرج في العالم في الأفران العالية. في هذه الأفران، و عبر عملیة بعد مرحلة ما قبل الطبخ و صناعة الکتل يضاف فحم الكوك والجیر إلى الفرن من أجل فصل الحديد والحديد الزهر عن خام الحديد. بعد ذلك، يتحول الحديد الخام إلى فولاذ مصهور. ثم يتم فصل شوائب الفولاذ الخام مثل الكربون عن طريق الأكسجين للحصول على الفولاذ الخام. بعد فصل الشوائب ، يتم نقل الفولاذ المصهور إلى وحدة الصب لصب المادة المنصهرة في القوالب في وحدة الصب ووضعها على اسطوانات وتبريدها عن طريق رش الماء. بعد التبريد، يتم قطع السبائك الفولاذية إلى الطول المطلوب. طريقة الفرن الكهربائي وفرن الحث هي طريقة أخرى لتحويل خام الحديد إلى صلب. يتم تحضير معظم الفولاذ في العالم بطريقة الفرن العالي، ولكن في إيران ، يتم استخدام طريقة الفرن الكهربائي. في طريقة الفرن الحث الكهربي ، يتم سكب الحديد الخردة أولاً في الفرن بمساعدة سلال خاصة، وفي نفس الوقت الذي يتم فيه صهر القصاصات، يتم صب مجموعة من الحديد الإسفنجي ومواد تشكيل الخبث مثل فحم الكوك والبنتونيت والجير وغيرها من المواد المضافة إلى المادة المذابة من أعلى الفرن. بعد أخذ العينات، يتم نفخ الأكسجين (الذي يسبب أكسدة الشوائب وخاصة الكربون في المادة المذابة)، وبعد ذلك يتم تجانسه والذي يتحول إلى فولاذ مصهور. في وحدة الصب ، تقوم البرامیل المسماة تاندیش بصب المنصهر في قالب النحاس ثم تحويله إلى سبائك فولاذية مجمدة عن طريق رش الماء البارد على طول مسار الأسطوانة. أخيرًا ، يتم قطع البلاطة الناتجة إلى الأطوال المرغوبة. يتم إنتاج الحديد الإسفنجي، الذي يستخدم في إنتاج سبائك الفولاذ، عن طريق الاختزال المباشر لكريات الکندلة. سبيكة السطح شبه منحرف، يبلغ طول كل فرع منها مترين كحد أقصى، ويؤدي الاختلاف في شكل المقطع العرضي وأبعاده إلى إنشاء أنواع مختلفة. تتراوح سعة أفران القوس الكهربائي من كيلوجرام واحد إلى عشرين طنًا. على سبيل المثال، تستخدم شرکة فولاذ کویر کاشان طريقة القوس الكهربائي والتي لها فرق كبير في السعر والجودة مع منتجات سبائك فرن الحث الکهربي.

إنتاج السبائك باستخدام فرن القوس الكهربائي:

تتميز السبيكة التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة بجودة أعلى من الفرن الكهربائي لأنه يتم إجراء خطوة تحليل أخرى فيها. بعض أكبر المنتجين مثل شرکة فولاذ کویر کاشان، التي تمتلك حديد التسليح في السوق، كما ترون بإختلاف سعري أكبر مع الشركات المصنعة الأخرى، تستخدم سبائك أفران القوس الكهربائي لإنتاج حديد التسليح. في ما يلي ، سوف ندرس الفرق بين سبائك القوس والحث. تتراوح سعة أفران القوس من كيلوغرام واحد إلى عشرين طنًا. تستخدم هذه الأفران على نطاق واسع لفولاذ الصب (الصهر). ولكن فيما يتعلق بالسبائك المنتجة بهذه الطريقة، مع الأخذ في الاعتبار السعة المعلنة واستحالة تكرير المصهور، من حيث التحليل، فإن السبائك المنتجة بهذه الطريقة لها تشتت عالي في النطاق القياسي الجید في شحنة واحدة. أيضًا ، على عكس أفران الحث ، تتمتع أفران القوس بإمكانية تنقية الصهر ، مما يؤدي إلى النتائج التالية:

• إمكانية إنتاج سبائك منخفضة الكربون
• يقلل من كمية العناصر الضارة مثل الفوسفور والكبريت في السبيكة
• یقليل تشتت نطاق التحليل القياسي الجید في الشحنة

إنتاج السبائك باستخدام فرن الحث:

لا تواجه هذه الأفران مشكلة تجانس الذوبان بسبب الغليان الذي فيها. تتمثل إحدى مشكلات إنتاج السبائك بهذه الطريقة في أنه بسبب الغليان، تكون كمية الأكسجين المحلول في المادة المذابة أعلى، مما يسبب الأكسدة. ومع ذلك، إذا تم التحكم في كمية الأكسجين، فلا توجد مشكلة في الإنتاج باستخدام هذه الطريقة، ولكن عادةً لا يتم التحكم في الأكسجين في أفران الحث. يتسبب هذا الأكسجين في حدوث عيوب في المنتج النهائي. مشكلة أخرى في إنتاج السبائك بهذه الطريقة هي إزالة الفوسفور وإزالة الكبريت. يتم تنفيذ هذين الإجراءين في حالتين مختلفتين (أحدهما بدرجة حرارة عالية للذوبان والآخر عند درجة حرارة منخفضة للذوبان) ونتيجة لذلك، إذا كان كل من الفوسفور والكبريت مرتفعين، يصبح من الصعب تقليل الكمية. يمكن حل جميع مشاكل التحليل هذه باستخدام فرن تكرير المصفاة أو فرن التكرير LF أو LRF. ولكن نظرًا لارتفاع تكلفة استخدام فرن تكرير المصفاة، الذي يستهلك كلاً من الكهرباء والحراريات والأقطاب الكهربائية والمواد المضافة، فإنه لا يُستخدم عادةً في صناعة الفولاذ بأفران الحث في إيران. ومع ذلك، إذا تم استخدام هذه الطريقة  ، فإن المنتج بواسطة فرن الحث لا يختلف عن فرن القوس ويتم الحصول على المنتج القياسي ذات جودة. المشكلة الأخرى في إنتاج الفولاذ بأفران الحث هي آلات الصب المستمر، والتي تُصنع جميعها تقريبًا في الصين أو الهند أو محليًا، وتقنيتها قديمة. لهذه الأسباب، يُقال أن جودة السبيكة في فرن الحث منخفضة.

الفرق بين سبائك القوس والحث

لا يمكن لفرن الحث التحكم في الأكسجين وهذا يسبب عيوبًا في المنتج. تحدث أكسدة السبائك الحديدية بسبب غليان الأكسجين المذاب في الماده المذابة. المشكلة الأخرى في فرن الحث هي إزالة الفوسفور وإزالة الكبريت. يتم إجراء هاتين العمليتين في حالتين مختلفتين (درجة حرارة المادة المذابة العالية والمنخفضة)، والتي يصعب تقليلها إذا كان كل من الفوسفور والكبريت مرتفعان. لحل هذه المشكلة، يمكن استخدام فرن تكرير المصفاة وهو ذو جودة عالية، ولكن نظرًا لأن هذه الأفران تستهلك الكهرباء والحراريات والأقطاب الكهربائية والمواد المضافة، فإنها لا تستخدم في صناعة الفولاذ في إيران، لأنها تكلف الكثير. معظم آلات الصب في البلاد مصنوعة في الصين أو الهند أو في الداخل وتقنيتها قديمة لأكثر من ثلاثين عامًا. تضيف التكنولوجيا المنخفضة والأتمتة السيئة والتصميم البسيط وما إلى ذلك، عيوبًا في الصب ، والتي تتحد مع العيوب الناتجة عن التحليل في فرن الحث وهذا هو سبب انخفاض جودة السبيكة في فرن الحث. كما تحدثنا عن فرن القوس الكهربائي في بداية المقال، تجدر الإشارة إلى أن، بما أن هذا الفرن ينتج نتائج إيجابية، بسبب إمكانية تنقية المصهور. من بين السمات الإيجابية لهذا الفرن: إمكانية إنتاج سبائك منخفضة الكربون وتقليل العناصر الضارة مثل الفوسفور والكبريت في السبائك إلى أدنى مستوى ممكن وتقليل تشتت التحليل القياسي في الشحنة.

ما نوع السبيكة المستخدمة في إنتاج حديد التسليح؟

يتم استخدام سبيكة ب 30 إلى 35٪ كربون في صناعة حديد التسليح14 إلى 40 ، ويتم استخدام سبائك تحتوي على كمية أقل من الكربون لعمل أقسام ذات أحجام أقل.

ما هو الفرق بين قضبان فرن الحث والقوس الكهربائي؟

تتميز السبيكة التي يتم الحصول عليها من فرن القوس الكهربائي بجودة أفضل من الفرن الكهربائي لأنه يتم إجراء خطوة تحليل أکثر فيه.

تحتل صناعة الفولاذ مكانة هامة في عالم الإنتاج الصناعي، وتعتبر إحدى أهم الصناعات التي تساهم في النمو الاقتصادي في العالم، ولاسيما في منطقة الشرق الأوسط. وبما أن الحجم الكبير من المنتجات الفولاذية تتميز بجودتها العالية وفوائدها المتعددة، فإن توريد بیلت، بلوم، کندله و اسبنج أيرون من الإيران إلى العراق يمثل خيارًا جيدًا.

تعرف على بیلت، بلوم، کندله و اسبنج أيرون

1. مفهوم بیلت:

• بیلت هي قضيبة مستديرة تستخدم في صناعة الفولاذ.

• تنحصر فائدة بیلت في امتلاكها جودة متفوقة ومقاومة عالية للتآكل.

2. مفهوم بلوم:

• يشير بلوم إلى السخان الخاص الذي يساعد في تسخين وتشكيل الحديد.

• تستخدم بلوم في إنتاج الحديد الزهر الذي يستخدم في صناعة الأسلحة والمركبات الثقيلة.

3. مفهوم کندله:

• تدعم کندله الفرن الدوار الذي يستخدم في إنتاج الفولاذ.

 تدعم الشموع (الكندل) الفرن الدوار الذي يستخدم في إنتاج الفولاذ. تم تصميم الشموع لتحمل درجات الحرارة العالية التي تنتجها عملية إنتاج الفولاذ. وتختلف طريقة استخدام الشمع في الفرن الدوار عن طريق استخدام الشموع في الأفران الأخرى. حيث تتمتع الشموع بقدرة على الاستمرار في الاحتراق دون إضافة أكسجين من خلال فتحات في الفرن وفي نفس الوقت تزود الفرن بالطاقة الحرارية اللازمة لعملية الإنتاج.

4. مفهوم اسبنج أيرون

إن الإسفنج الحديدي (Sponge Iron) هو نوع من الحديد المصنوع من خلال عملية تحويل الخامات الحديدية الراسبة المختلطة بالفحم أو الغاز الطبيعي تحت درجات حرارة شديدة الارتفاع (حوالي 1،200 درجة مئوية). يشبه شكله (إسفنج) نوعًا من الإسفنج وله مسام كبيرة في الهيكل، وهو يحتوي على نسبة أقل من الكربون ويحتوي على نسب عالية من الحديد إلى جانب بعض المعادن الأخرى مثل السيليكا والألومنيوم والفوسفات.

يتم استخدام الإسفنج الحديدي في الصناعات المختلفة مثل صناعة الفولاذ، حيث يتم استخدامه كمادة خام لإنتاج الصلب، وذلك من خلال إضافة طبقات من الإسفنج الحديدي على الفحم والكوك في فرن الصهر، وعلى سبيل المثال، الكونفيرتر وغيرها من فرن الصهر لصنع الصلب. يتميز الإسفنج الحديدي بكلفة إنتاج منخفضة نسبيًا مقارنة بأنواع أخرى من الحديد ويستخدم بشكل واسع في الصناعة بسبب ميزاته المرغوبة من الناحية الاقتصادية.