بیلت یا شمشال چیست؟ و چه کاربرد هایی دارد؟

یکی از انواع شمش های فولادی بیلت یا شمشال است که در ابعاد و سایز های مختلف تولید شده و در ساخت بسیاری از محصولات  فولادی مورد استفاده قرار می گیرد. اگر شما هم در حوزه ی آهن آلات فعالیت می کنید و علاقمند هستید در خصوص بیلت یا شمشال، روش های تولید و کاربرد های آن اطلاعات بیشتری کسب کنید؛ دعوت می کنیم در ادامه با فولاد نصر آذربایجان همراه باشید.

بیلت چیست؟ ( Billet )

بیلت یا شمشال نوعی شمش فولادی است که از سنگ آهن تولید می شود و خود آن نیز در ساخت محصولات دیگر فولادی استفاده می شود.

بیلت فولادی دارای سطح مقطع دایره، مربع و یا هشت ضلعی است و قطر یا عرض آن معمولاً کمتر از 15 سانتی‌ متر بوده و اندازه مساحت سطح مقطع آن کمتر از 23 سانتی متر مربع است و محصولات ساخته شده از آنها نیز از نظر سطح مقطع و عرض به نسبت کوچک‌تر هستند، اما به دلیل ترکیبات شیمیایی خاص بیلت، محصولات تولید شده از آن طول بیشتری دارند. همچنین  بیلت به دلیل بافت مخصوص آن، چگالی بیشتری نسبت به سایر انواع شمش دارد. انعطاف پذیری آن نیز نسبتاً بالا است.

 انواع بیلت یا شمشال

بیلت های تولیدی در ایران در دسته ی فولاد های ساده کربنی قرار دارند و مطابق با قوانین و مقررات کیفی و کمی ‌استاندارد روسیه در دو گرید 3SP و 5SP طراحی و تولید می‌شوند.

• شمش 3sp

این نوع گرید نسبت به تغییرات مکانیکی پیچش، کشش و خمش انعطاف پذیری بیشتری دارد به همین دلیل قیمت آن نیز بالاتر است .معمولا در صنایعی که محصولات انعطاف پذیر با تغییر شکل بالا تولید می شود ، از این نوع گرید استفاده می گردد.

• شمش 5sp

این گرید از نظر انعطاف در کشش، خمش و پیچش در رده پایین‌تری قرار دارد، قیمت آن نیز کمتر است. اگر در محصولات تولیدی مقاومت و استحکام اهمیت بیشتری نسبت به انعطاف پذیری دارد ،این نوع بیلت استفاده می شود زیرا تحمل فشار و نیروی بالاتری دارد.

ترکیبات شیمیایی بیلت

بیلت یا شمشال از ترکیبات شیمیایی مختلفی ساخته شده که هر کدام وظیفه ایجاد خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی متفاوتی را بر عهده دارند مانند :

• کبالت : مقاومت فلز به گرما را افزایش می دهد.
• منگنز : قابلیت سختکاری عمیق‌ فلز را بالا می برد.
• کروم : مقاومت به چقرمگی و سایش را بالا می برد.
• نیکل : چقرمگی و مقاومت به سایش را بالا می برد.
• فسفر، گوگرد، کلسیم و سرب : قابلیت ماشین کاری فلز را افزایش می دهد.
• مولیبدن : مقاومت به گرما و قابلیت سختکاری را افزایش می دهد.
• وانادیم : میکروساختار فولاد را ریز تر و پودری می کند.
• سیلیسیم : موجب افزایش استحکام و چقرمگی فلز می شود.
• نیبوبیم : مقاومت به سایش فلز را افزایش می دهد.
• تنگستن : مقاومت به سایش فلز را افزایش می دهد.

بیلت چگونه تولید می شود؟

بیلت یا شمشال معمولا به دو روش کوره ی بلند و کوره قوس الکتریک تولید می شود که در زیر به شرح آنها می پردازیم.

1- روش کوره بلند :

بیشترین حجم تولیدی انواع بیلت فولادی با روش کوره بلند است. در این روش ، سنگ آهن بعد از اینکه به کلوخه تبدیل شد، همراه کک و آهک وارد کوره بلند شده و به آهن خام یا چدن تبدیل می شود. سپس آهن خام به وسیله ی کانورتر به فولاد مذاب تبدیل می‌شود. در مرحله بعد، ناخالصی‌های فولاد خام مانند کربن،  به‌وسیلهٔ اکسیژن از آن جدا می‌شود.

در نهایت پس از جداسازی ناخالصی ها توسط پاتیل‌های حمل مذاب به واحد ریخته گری برده می‌شود و در آنجا به قالب‌های شمش ریخته می شود. و در ادامه به وسیله آب خنک سازی می شود و بعد از خنک شدن شمش های فولادی در اندازه های دلخواه برش داده می شوند.

از مزایای روش کوره بلند می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• امکان تولید با حجم بالا وجود دارد.
• ناخالصی‌ها به‌خوبی جدا کند.

معایب کوره بلند

• گازهای تولید شده در این روش آلودگی های زیست محیطی ایجاد می کنند.
• درصد ضایعات در این روش بسیار بالا است.
• فولاد تولید شده در این روش انعطاف پذیری خوبی ندارد.

2- روش کوره قوس الکتریک

در این روش آهن قراضه به وسیله ی سبدهای مخصوص در کوره قوس الکتریکی ریخته می شود، سپس آهن اسفنجی و کک، آهک، بنتونیت و… از بالا به کوره اضافه می‌شود. در ادامه بعد از نمونه گیری، دمش اکسیژن، همگن سازی و آنالیز ،مواد داخل کوره به فولاد مذاب تبدیل می شود. در این زمان ناخالصی های آن جدا شده و فولاد مذاب توسط پاتیل‌های حمل مذاب به واحد ریخته گری برده می‌شود. در ریخته گری مواد مذاب داخل ظروفی به نام تاندیش می‌ریزند و بعد آن را داخل قالب مسی آب گرد و بر روی غلتکی قرار داده و با پاشیدن آب به خنک کردن آن اقدام می‌ کنند. در نهایت شمش‌های منجمد به دست آمده در طول های مورد نظر برش داده می شوند.

مزایای کوره قوس الکتریکی

• فولاد تولید شده در این روش از کیفیت و انعطاف پذیری بالایی برخوردار است.
• دمای فولاد مذاب تحت کنترل است.

معایب کوره قوس الکتریکی

• کیفیت فولاد در این روش به آهن آلات قراضه بستگی دارد.
• ناخالصی ها را به خوبی جدا نمی کند.
• مصرف برق آن بسیار زیاد است.

یک روش دیگر نیز برای تولید بیلت وجود دارد که کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و آن روش کوره ذوب القایی است.

در این روش میدان مغناطیسی باعث ذوب قراضه‌ها می‌شود، به این صورت که یک سیم‌ پیچ القایی به دور کوره پیچیده می شود و با وصل شدن به جریان الکتریسیته با فرکانس بالا، میدان مغناطیسی به وجود آمده و گرما تولید می ‌کند. سپس دمای بالا به داخل کوره منتقل شده و موجب ذوب فلزات می شود.

از مزایای این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• راندمان حرارتی بالایی دارد.
• بر خلاف روش قوس الکتریکی آلودگی صوتی ایجاد نمی کند.

معایب کوره ذوب القایی

• از آنجایی که عملکرد کوره نیاز به فرکانس بالای جریان الکتریکی دارد، قیمت کوره در این روش بسیار بالا است.
• در این روش امکان تولید سرباره وجود ندارد.

کاربرد های بیلت یا شمشال

بیشترین کاربرد بیلت در ساخت میلگرد یا آرماتور ، تسمه، میله و مفتول یا سیم است.

از این محصولات علاوه بر استفاده در ساختمان سازی در صنایع دیگر نیز استفاده می شود. مانند:

• ساخت ریل راه آهن و قطعات جانبی آن
• ساخت سد
• ساخت انواع پل
• ساخت اسکله
• و…

قیمت بیلت یا شمشال

در ایران قیمت بیلت در بورس کالا مشخص می شود و تحت تاثیر عوامل مختلفی چون نرخ ارز، میزان عرضه و تقاضا، قیمت جهانی فولاد ، قیمت ضایعات و تغییرات هزینه حمل و نقل و… قرار دارد.

سخن آخر

همان طور که اشاره شد یکی از پر کاربردترین شمش های فولادی بیلت یا شمشال است که به دو روش از سنگ آهن یا قراضه آهن تولید می شود و در ساخت محصولات فولادی با طول بلند و عرض کم مانند میلگرد ، تمسه و مفتول به کار می رود.  این محصولات در ساختمان سازی و صنایع دیگر کاربرد گسترده ای دارند .از بزرگ ترین تولید کنندگان بیلت کشور می توان به فولادمبارکه اصفهان، ذوب آهن اصفهان و فولاد خوزستان اشاره کرد.

ما نیز در شرکت فولاد نصر آذربایجان به عنوان یکی از بزرگترین واحد های تولیدی مقاطع فولادی از قبیل انواع تیر آهن ، نبشی، ناودانی  و… آماده ی ارائه خدمات به شما هموطنان عزیز هستیم.