ماشین مته شعاعی

ماشین مته شعاعی

تهیه کننده : آرمین خاکپور

وقتی مته کاری قطعه کار برای ماشین های مته حساس یا ماشین مته عمودی سنگین می شود ،می توانیم از ماشین مته شعاعی استفاده کنیم.کلگی این ماشین _ شامل موتور محرکه، گیریبکس واسپیندل _ بر روی یک بازوی افقی قرار دارد و می توان آن را درجهت شعاعی به عقب وجلو جابجا کرد .این بازو در جهات بالا وپایین و به صورت گردش حول ستون ماشین نیز قابل حرکت است. سوراخ هایی با قطر حد اکثر 3.5 اینچ را با این ماشین ها می توان سوراخ کاری کرد...

حجم فایل:1.6 مگابایت

لینک دانلود v

آشنایی با شرکت ذوب آهن اصفهان

آشنایی با شرکت ذوب آهن اصفهان 

1- تاریخچه شرکت سهامی ذوب آهن

 ایران در قرون و اعصار گذشته ، از جهت آشنایی با نحوه به دست آوردن فولاد ، همسطح و همتراز دیگر جوامع و تمدن های بزرگ بود. اما در سه قرن اخیر به لحاظ سیطره کشورهای غربی و پیشرفت سریع آنان و اضمحلال صنایع داخلی ، در زمره وارد کنندگان محصولات فلزی قرار گرفته و ایجاد یک کارخانه ذوب آهن که مادر صنایع محسوب می شد به عنوان یک آرمان ملی از دوره قاجاریه مطرح بوده ، که همواره با موانع متعددی از جمله مشکلات سیاسی خارجی و داخلی و محدودیت های مالی مواجه بوده است.

 تا این که در چهارچوب پروتکل همکاری های فنی و اقتصادی بین دولتهای ایران و شوروی سابق، احداث کارخانه ذوب آهن ، خط لوله سراسری گاز و کارخانه ماشین سازی مورد توافق قرار گرفت و موافقت نامه ای به امضاء رسید که در 23 دی ماه 1344 به تصویب مجلس رسید.

یکی از اصول این توافق نامه همکاری دولت شوروی در زمینه احداث کارخانه ذوب آهن در ایران بود و بر همین اساس شرکت ملی ذوب آهن ایران ، قرارداد لازم را با موسسه تیاژ پرم اکسپورت شوروی برای تهیه طرح و تجهیزات کارخانه و طراحی و تجهیز معادن سنگ آهن و زغال سنگ و سنگ آهک منعقد کرد .

کارشناسان شوروی با توجه به محدودیت منابع مالی و مواد اولیه ، خصوصا ذخایر شناخته شده معادن زغال سنگ ، ظرفیت کارخانه را 550 هزار تن فولاد در سال تعیین کردند که مورد موافقت قرار گرفت . متعاقبا کارشناسان ایرانی و شوروی اطراف شهر اصفهان را از نظر استحکام طبقات زمین ، موقعیت محل از نظر زلزله ، تأمین آب ، گاز ، انرژی الکتریکی و سایر موارد اولیه و خطوط ارتباطی و عوامل فنی ، اقتصادی و اجتماعی مورد بررسی قراردادند .

در نتیجه مطالعات آنها ، دشت طبس واقع در 45 کیلومتری جنوب غربی اصفهان و در پنج کیلومتری زاینده رود و در کنار جاده اصفهان - شهرکرد برای احداث کارخانه ، مناسب تشخیص داده شده و قطعیت یافت .

در سال های بعد به ترتیب با راه اندازی کارگاه های مختلف، در سال 1350 محصول چدن به مرحله بهره برداری رسید و تولید محصولات فولاد ساختمانی در سال 1351 آغاز گردید و بهمین ترتیب توسعه و راه اندازی طرح ها همچنان ادامه یافت تا امروز که کارخانه ذوب آهن تولیدی بیش از 2.2 میلیون تن در سال دارد.

کارخانه ذوب آهن را نمی توان تولید کننده آهن محض دانست. بلکه تولید انواع مواد شیمیایی که خود ماده اولیه کارخانجات دیگر می باشد را می توان جزو محصولات تولیدی جنبی دانست که علاوه بر تأمین نیاز داخلی کارخانه، مازاد آن به بازارهای داخلی و خارجی عرضه می شود.

قسمت های عمده کارخانه در بخش بهره برداری شامل خط تولید و قسمت های سرویس دهنده می باشد.

1- بخش های اصلی خط تولید عبارتند از: بخش آگلومراسیون، بخش تولیدات کک و مواد شیمیایی، بخش کوره بلند، بخش فولاد سازی و مهندسی نورد.

2- بخش های سرویس دهنده که در حقیقت عملیات تعمیر و نگهداری و سرویس تجهیزات خط تولید را به عهده دارند عبارتند از: مهندسی های نیروگاه ها، تولید انرژی، آبرسانی، اتوماسیون و ارتباطات،‌بخش های آزمایشگاه مرکزی، مهندسی تعمیرات و نگهداری، راه آهن و قسمت فنی بهره برداری، بخش تولیدات نسوز و آهک. قسمت های تحت پوشش مدیریت طرح و برنامه شامل امور مالی و بازرگانی، نیروی انسانی و روابط اجتماعی و دیگر بخش های مدیریتی می باشند که هر یک به نوعی عهده دار امور مربوط به کارخانه می باشند.

در ادامه به شرح خط تولید فولاد در کارخانه ذوب آهن پرداخته می شود.

1-2- آگلومراسیون و احیاء

کلوخه سازی یا آگلومراسیون به مجموعه عملیات خرد شدن،دانه بندی،مخلوط شدن و پختن مواد گفته می شود که تولید نهائی آن کلوخه یا آگلومره می باشد. وظیفه اصلی اگلومراسیون تولید آگلومره با شرایط فنی مناسب جهت مصرف در کوره بلند است . مصرف آگلومره نسبت به مصرف مستقیم سنگ آهن به دلیل یکنواختی آنالیز مواد شیمیایی و احیاء پذیری بهتر به راندمان کوره بلند تأ میزان 30 درصد کمک کرده و همچنین مصرف کک را تا میزان 70 درصد کاهش می دهد.

بخش آگلومراسیون کارخانه ذوب آهن اصفهان از سه قست عمده زیر تشکیل شده است:

1- انبار مواد خام        

2- قسمت آماده سازی مواد

3- قسمت پخت

البته علاوه بر این سه قسمت فوق کارگاه های کمکی که به منظور تعمیرات و غیره تعبیه شده اند نیز در بخش آگلومراسیون وجود دارد و در این قسمت به تشریح مختصری از قسمت های فوق الذکر می پردازیم.

1-1-2- انبار مواد خام

 وظیفه اصلی انبار مواد خام عبارتست از:

 الف ـ دریافت مواد اولیه مناسب از نظر کمی و کیفی و ذخیره سازی آنها 

ب‌- همگن کردن مواد

ج - ارسال مواد به واحدهای مصرف کننده

این انبار دارای 15 سکو با ظرفیت هر سکو هفتاد تا هشتاد هزار تن می باشد.

در این انبار مواد مختلفی از قبیل سنگ آهک‌ ،  سنگ آهن ، سنگ منگنز ، سنگ کوارتزیت ، سنگ فلورین ، سنگ دولومیت ، سنگ آهن منگنزدار و کندله طرح قائم برای تأمین مواد مورد نیاز قسمت های آگلومراسیون ، کوره بلند، کنورتور و طرح قائم تعبیه گردیده است. علت قرار دادن انبار این است که در صورت نرسیدن مواد اولیه کارخانه بعلل خرابی راه ها یا ریل ها و غیره عملیات کارخانه متوقف نشده و خللی در آن ایجاد نشود.

از این انبار ذرات ریز سنگ آهن به آگلومراسیون و ذرات درشت آن که عیوب ذرات ریز را در کوره بلند ایجاد نمی کند تبدیل شده و مستقیماً به طرف کوره بلند حمل می شود.

انبار مواد خام از تعدادی انبار مجزا برای ذخیره نمودن سنگ آهن و سنگ های دیگر تشکیل یافته است.

مسیر حمل مواد در انبار مواد خام

حمل سنگ آهن از معادن مختلف که توسط واگن های راه آهن انجام می شود پس از ورود به کارخانه در دو محل تخلیه می شوند.

1-در واگن برگردان در اثر واژگون نمودن واگن ها

2-در بونکرهای تخلیه واگن های ته ریز (مخازن مخصوص)، که در این محل زیر واگن ها باز شده و مواد تخلیه می شوند.

البته علاوه بر دو محل فوق که فقط تخلیه واگن های راه آهن در آن انجام می شود بونکرهای دیگری نیز وجود دارد که از آنها برای تخلیه ماشین های کمپرسی استفاده می شود.

مواد تخیله شده از سه محل فوق، توسط نوار نقاله به انبارهای مواد خام حمل شده و در آنجا مواد توسط دستگاه مخصوصی به نام کپه کن بشکل منشورهائی کپه می شوند. سپس دستگاهی به نام همگن کن (برداشت کننده) مواد را از کپه ها برداشت کرده و توسط نوار نقاله بطرف کوره بلند، آگلومراسیون و کنورتور ارسال می نماید.

2-1-2- قسمت آماده کردن مواد

در این قسمت مواد ارسالی از انبار مواد خام که توسط نوار نقاله های مختلفی حمل می شوند به همراه سایر موادی که در کلوخه سازی لازم است پس از عملیات مختلفی مانند خردکن و سرند کردن در بونکرهائی (مخازن مخصوص) جمع گردیده و سپس از هر ماده به مقدار معینی که قبلاً محاسبه گردیده برداشت و پس از مخلوط کردن ابتدائی توسط نوار نقاله به قسمت پخت فرستاده می شود.

لازم به تذکر است که مخلوط کردن مواد برای یکنواخت نمودن خواص کلوخه تولید شده است.

بطور کلی مواد خام مصرفی برای تولید کلوخه و نقش هر کدام در زیر تشریح گردیده است.

1-سنگ معدن ریز

2-سنگ آهک برای بهتر کردن خواص کلوخه بدست آمده و بهبود عملیات کوره بلند.

3-کک که در اثر اشتعال باعث تولید حرارت و در نتیجه پخته شدن مواد خام و تبدیل به کلوخه می شود.کک مصرفی باعث احیاء جزئی سنگ آهک می شود.

۴-کوارتزیت برای بهبود عملیات کوره بلند و بهتر کردن خواص کلوخه.

5-دولومیت برای بهبود عملیات کوره بلند و بهتر کردن خواص کلوخه.

۶-سنگ منگنز برای بهبود عملیات کوره بلند و بهتر کردن خواص.

7-گرد و غبار کوره بلند و پوسته های اکسیده حاصله از نورد برای اقتصادی بودن عملیات کوره بلند و نورد و هدر نرفتن این مواد.

۸-مواد برگشتی کلوخه که از ذرات ریز کلوخه های آماده تشکیل یافته است و این مواد نیز برای تولید کلوخه ای با خواص مطلوب لازم می باشد.

3-1-2- کارگاه پخت

در این قسمت مواد نیمه مخلوط شده که از قسمت آماده سازی مواد خام توسط نوار نقاله حمل گردیده پس از قرار گرفتن در مخازن مربوطه (بونکرهای مواد آماده) مجدداً مخلوط و مرطوب می شوند. چرا که مرطوب شدن باعث بهبود عملیات پخت مواد خام می گردد. پس از این عملیات مواد آماده شده وارد ماشین پخت یا آگلو ماشین گردیده و بلافاصله زیر مشعل قرار می گیرند. لازم به تذکر است که در زیر این مواد آماده قشری از کلوخه های نسبتاً درشت که قبلاً کلوخه شده اند بنام پاستل برای بهبود عملیات قرار می دهند. مشعل حرارت لازم را به مواد خام داده و سطح آنها را خمیری می کند. در اثر خمیری شدن ذرات باعث چسبیده شدن آنها به یکدیگر شده و ذرات ریز بهم چسبیده تشکیل ذرات درشت تر را می دهند. این قطعات درشت پس از فرم گرفتن کامل از قسمت انتهای ماشین خارج می شوند و چون امکان دارد این کلوخه های بدست آمده بزرگتر از حد معمول باشند آنها را خرد و سپس سرند می کنند. ذرات ریز سرند شده برگشت داده شده و آنها را دوباره با مواد اولیه مخلوط کرده و عملیات تولید کلوخه را تکرار می کنند. این مواد را به نام مواد برگشتی می نامند. ذرات نسبتاً درشت را نیز روی ماشین پخت و زیر مواد اولیه قرار دهند. کلوخه های بدست آمده در سردکنی به نام سردکن مستقیم یا لنت سردکن خنک شده و سپس ذرات درشت آن را توسط نوار نقاله بطرف کوره بلند حمل می نمایند.

2-2- بخش کک سازی و تولید مواد شیمیایی

بخش کک سازی

چون زغال سنگ سنگ نمی تواند کلیه شرایط لازم را به عنوان سوخت کوره بلند داشته باشد لذا عملیاتی روی آن انجام می گیرد تا شرایط لازم برای شارژ کوره بلند را پیدا کند. تغییراتی که از تبدیل زغال سنگ به کک حاصل می شود عبارتند از:

1-افزایش درصد کربن و در نتیجه افزایش ارزش حرارتی.

2-بالا رفتن مقاومت در مقابل عوامل مکانیکی از نظر ضربه، فشار، سقوط و سایش.

3-نقصان درصد مواد اضافی و مضر که در اثر متصاعد شدن گازها و مواد فرار زغال سنگ حاصل می شود.

4-افزایش سطح مفید برای سوختی بهتر که با متخلخل شدن کک تأمین می شود. لازم به تذکر است که کک علاوه بر تأمین انرژی حرارتی لازم در کوره بلند عمل احیاء سنگ معدن را که از اکسیدهای آهن تشکیل شده است انجام می دهد.

بخش تولیدات کک و مواد شیمیائی شامل یک واحد تحقیقاتی،پنج کارگاه اصلی و سه کارگاه سرویس مکانیکی،برقی وتامین انرژی از جمله کارگاه تامین کننده آب و بخار است. این بخش قادر است در سال 1465000تن زغال سنگ را به 1135000تن کک،8817تن سولفات آمونیوم،55680تن قطران و6349تن بنزن خام تبدیل نماید.   

کارگاه کک سازی شامل سه بخش است:

۱- بخش زغال

۲- بخش کک

۳- بخش بازیابی مواد شیمیایی

1- بخش زغال

وظیفه بخش زغال آماده سازی زغال سنگ جهت شارژ در باطری کک سازی است. زغال سنگ از معادن داخلی باب نیزو ،پابدانا، هُجِدک ، زیرآب ، سنگ رود ، شاهرودو غیره توسط راه آهن و یا از معادن خارجی،از طریق بندر و توسط کامیون به کارخانه حمل می شود. در کارخانه واگن های محتوی زغال سنگ به نوبت در واگن برگردان قرار می گیرند و توسط آن واژگون  می شوند. در نتیجه زغال سنگ به داخل بونکرهای زغال که در زیر دستگاه واگن برگردان و در عمق m15 قرار دارند ریخته می شود. سپس زغال سنگ بطور یکنواخت بوسیله ریخته میشودو توسط نوارهای نقاله در زیر بونکرها بطرف جدا کننده مغناطیسی حمل می شود. در جدا کننده مغناطیسی قطعات فلزی که با زغال سنگ مخلوط شده‌اند جدا می شود. پس از آن زغال سنگ از یک سری دستگاه های خرد کننده عبور نموده و بوسیله نوار نقاله که در زیر آن می باشد به بالای سیلوهای زغال که در دو ردیف ده تایی قرار دارند برده می شود و بر حسب مارک زغال هر نوع زغال سنگ در سیلوی مربوطه شارژ می شود. سپس زغال با مشخصات فیزیکی و شیمیائی خاص، به مقدار معینی و مطابق درصد مشخص شده از واحد تحقیقات، از زیر هر سیلو و به روش لرزش خارج و بر روی نوارهای نقاله سراسری می ریزد. بدین ترتیب مارک های مختلف زغال با درصدهای معینی با هم مخلوط می شوند. این مخلوط در آسیاب های بعدی به اندازه های زیر سه میلیمتر خرد می شوند و در مسیر حرکت زغال سنگ آب بر روی آن پاشیده می شود تا علاوه بر جلوگیری از ایجاد گردو غبار، رطوبت لازم برای زغال نیز تأمین شود. در اینجا وظیفه بخش زغال پایان می یابد و زغال سنگ آماده که دارای رطوبت کافی و ابعاد مناسب و درصدهای مناسب از انواع مختلف زغال سنگ می باشد بطرف برج زغال فرستاده می شود.

2-بخش کک

کارگاه کک از دو باطری کک سازی یکی با 57 و دیگری با 73 سلول تشکیل شده است. کوره های مکعب مستطیل شکل و موازی با هم را سلول تولید کک گویند. در این بخش، در هر بار 22 تن زغال سنگ آماده در برج بوسیله واگن شارژ در باطری کک سازی شارژ شده و در طول مدت معینی(حدودا 15 الی 20 ساعت) که پریود کک سازی نامیده می شود، طی پنج مرحله وبدون وجود هوا به کک تبدیل می شود. مواد ورودی به باطری کک سازی زغال سنگ و گاز کک تصفیه شده است و مواد خروجی از آن کک و گاز کک می‌باشد.مراحل کار عبارتند از:

1-بخار شدن رطوبت زغال در دمای 100 درجه سانتیگراد.

2-تجزیه هیدروکربن های زغال ومتصاعد شدن گازها در دمای 300 تا 350 درجه سانتیگراد.

3-تبدیل توده زغال به مواد خمیری و پلاستیکی در دمای 350 تا 480 درجه سانتیگراد.

4-تبدیل توده پلاستیکی زغال به حالت نیم کک در دمای 480 تا 550 درجه سانتیگراد.

5-تبدیل توده نیمه جامد و نیم کک به حالت کاملا جامد و کک در دمای 550 تا 1000 درجه سانتیگراد.

باطری کک سازی که به شکل مکعب مستطیل است بوسیله دیوارهای عرضی به اطاقک‌های کوچک‌تر تقسیم شده است. در این اطاقک ها بطور یک در میان زغال شارژ می شود و در بقیه اطاقک ها گاز کک تصفیه شده با هوا سوخته و حرارت لازم برای تبدیل زغال سنگ به کک تولید می شود.

اطاقک‌هائی که در آنها زغال شارژ می شود اطاقک کک و اطاقک‌هائی که در آنها گاز کک تصفیه شده با هوا می سوزد اطاقک گرمائی نامیده می شود. پس از پایان پریود کک سازی برای هر اطاقک کک ، دو درب طرفین اطاقک بوسیله ماشین های در باز کن و هل دهنده باز می شود و سپس بازوی ماشین هل دهنده از یک طرف داخل اطاقک کک می شود و کک گداخته را به جلو می راند. در نتیجه کک از جلو باطری خارج می شود و به داخل واگن خاموش کن می ریزد. واگن خاموش کن کک گداخته را به زیر برج خاموش کن می برد و در آنجا با پاشیده شدن آب بر روی آن که در حدود 72ـ70 ثانیه طول می کشد کک خاموش می شود. سپس واگن خاموش کن از زیر برج خاموش کن خارج شده و کک را بطور یکنواخت روی سکوی کک می ریزد. تقریباً پس از 20 دقیقه کک توسط یک سری نوار نقاله به بخش دانه بندی کک می رود و در آنجا از نظر ابعاد به سه قسمت تقسیم می شود:

1- دانه های کک کوچکتر از 25 میلیمتر که بعنوان سوخت در آگلومراسیون و قسمت های دیگر مصرف می شود.

2-دانه های کک به قطر 80 ـ 25 میلیمتر که به کوره بلند فرستاده می شود.

3-دانه های کک بزرگتر از 80 میلیمتر که مجدداً وارد بخش دانه بندی کک شده و در آنجا به قطعات کوچکتر تبدیل می گردد.

برای استفاده از گرمای گازهای سوخته شده و جلوگیری از هدر رفتن آن یک سیستم مکنده که زیر باطری کک سازی قرار دارد استفاده می شود که با استفاده از آن هوای ورودی به باطری کک سازی گرم می شود.

3-بخش بازیابی مواد شیمیائی

گازه کک پس از خروج از باطری کک سازی بطرف بخش بازیابی مواد شیمیائی فرستاده می‌شود در این بخش با شیوه های خاص، مواد شیمیایی مختلفی از گاز کک بدست می آید.

 در حال حاضر این مواد عبارتند از:

سولفات آمونیم (که در کیسه های 50 کیلوئی بسته بندی شده و بعنوان کود شیمیائی ازت دار به مصرف کشاورزی می رسد) ، بنزن ، تولوئن ، گزیلن ، سالونت، اسید سولفوریک ، نفتالین ، فنل ، قطران و محصلولات جزئی دیگر که در تولید مواد داروئی و شیمیائی و رنگ سازی مورد استفاده قرار می گیرند. شایان ذکر است که در دنیا از گاز کک بیش از هشتاد نوع مواد بدست می‌آورند.به طور خلاصه روند کار به صورت زیر است:

 ابتدا بوسیله پاشیده شدن آب آمونیاکی گازهاخنک شده و سپس با عبور از سپراتور قطران از گاز جدا و جهت تقطیر به پالایشگاه قطران فرستاده می شود.گاز باقیمانده پس از ورود به سرد کننده های اولیه که تعداد آنها هشت عدد است مجددا سرد شده و دمای گاز از 80 به 30 درجه سانتیگراد می رسد. آنگاه از طریق شش عدد الکتروفیلتر که نوعی رسوب دهنده است بار دیگر ذرات سنگین مثل قطران و نفتالین از گاز جدا می گردد. در ادامه مسیر گاز توسط ماشین مکنده   به بخش بازیابی مواد کشیده می شود. پس از آن گاز وارد بخش اشباع کننده می شود و در اثر برخورد مستقیم گاز با اسید سولفوریک غلیظ و جدا شدن آمونیاک از گاز ماده ای بنام سولفات آمونیوم بدست می آید و پس از یک سلسله عملیات به پودر سولفات آمونیوم تبدیل می گردد. این ماده به عنوان کود شیمیائی در کشاورزی کاربرد دارد. گاز باقیمانده پس از عبور از تله اسیدی ابتدا وارد سردکننده های ثانویه شده و نفتالین خود را از دست میدهد.سپس وارد بخش جذب بنزل شده و بنزل از گاز جدا می شود که به آن بنزل خام گفته می شودو در پالایشگاه بنزل موادی از قبیل بنزن،گزیلن،تولوئن و سولونت از آن تهیه می گردد. سپس باقیمانده گاز وارد کارگاه اسید سولفوریک می شودو ترکیب گوگرد دار آن یعنی هیدروژن سولفوره توسط کربنات سدیم جذب شده و سپس به اسید سولفوریک تبدیل می شود. اسید بار دیگر به کارگاه بازیابی فرستاده می شود تا در تهیه سولفات آمونیوم مورد استفاده قرار گیرد. سپس گاز باقیمانده که همان گاز کک تصفیه شده است. گاز کک پس از تصفیه کامل بطرف باطری کک سازی بر می‌گردد و در اطاقک های گرمائی با هوا می سوزد. دود حاصله پس از عبور از مکنده ها وارد کانال سرتاسری دود شده و در انتها از دودکش خارج می شود.علاوه بر آن گاز کک به عنوان منابع تولیدانرژی در واحدهای دیگر نیز به کار می رود.

آگلومراسیون

بصورت بزرگتر در آوردن ذرات پودر مانند را که تحت عملیات و روش های مختلفی انجام می شود را آگلومراسیون می نامند. محصول این عملیات که بطور مصنوعی انجام می شود بنام آگلومره یا کلوخه نامیده می شود.

استفاده از کلوخه بدست آمده باعث ازدیاد راندمان تولید چدن در کوره بلند می شود. در اینجا علل عملیات آگلومراسیون و فواید استفاده از کلوخه در کوره بلند را شرح می دهیم.

 2-2- کوره بلند

 1-3-2- ساختمان کوره بلند

کوره بلند یا کوره دمشی کوره‌ای است استوانه ای شکل با ارتفاع زیاد که سطح خارجی این کوره فلزی بوده و سطح داخلی آن بوسیله آجرهای نسوز پوشیده شده است. دیواره این کوره را بوسیله آب خنک می کنند. کورههای بلندازقسمتهای زیر تشکیل شده اند.

دهانه: که استوانه ای شکل می باشد و مواد از طریق آن وارد کوره می شود.

بدنه: که بعد از دهانه قرار دارد و بشکل مخروط ناقص می باشد.

شکم: که قطورترین قسمت کوره بلند است.

بستر کک: که بصورت مخروط ناقص وارونه می باشد. در این قسمت مواد بصورت مذاب در می آید.

بوته:‌استوانه ای شکل بوده و محل جمع محصولات مذاب یعنی چدن خام و سرباره می باشد. سیبورک های دمنده هوا و مجاری آهن و سرباره در دیواره بوته نصب و ساخته شده اند.

ماشین مسدود کننده مجرای چدن، ماشین بارکننده مجرای چدن (ماشین درل) و مکانیزم مسدود کننده مجرای سرباره در محوطه بوته قرار گرفته اند.

فونداسیون کوره: این قسمت تمام وزن کوره و مواد شارژی را تحمل می کند.

هدف اصلی بخش کوره بلند تولید چدن مذاب جهت استفـاده در بخش فـولاد سـازی یا  درصورت عــدم پذیرش ، ارسال آن به کارگاه چدن ریزی است . این بخش شامل  :

الف-کارگاه اصلی کوره بلند

 ب- کارگاه چدن ریزی

ج- کارگاه سرباره

د- کـارگـاه آمـاده سـازی پاتیل و تاسیسات بونکرها و ذخیره سازی مواد می باشد .

کارگاه اصلی کوره بلند از طـریق کـوره بلندهای شماره 1 و 2 به تولید چدن در بخش کوره بلند می پردازد . کوره بلند شماره یک دارای حجم 1033 متر مکعب و طبق طرح تولید متوسـط سالیانـه 665 هزارتن وکـوره بلنـد شمـاره 2 دارای حجـم 2000 مـتر مکـعـب و طبق طرح تــولیـد متـوسط سالیانه 1 میلیون و 237 هـزار و 250 تن می باشد . در فـرآیند تولید چـدن در کـوره بلنـد مواد اولیه ( سنگ آهن- آگلومره پلیت- کـک وکـمک ذ وبها ) از دهانه کوره شـارژ و هـوای غنـی شده با اکسـیژن به  همراه د یگرکمک سوختها ( گازطبـیعی و مازوت ) از بالای بوته  به کـوره دمیده می شود.  

هـوای دمیـده شـده منجـر بـه سـوختن کـک و ایجاد  واکنش شده و حرارت کافی  جهت احیاء ذوب سنگ آهن ایجاد می نماید. مواد  مذاب د ر بوته کوره جمع  و  به  تناوب از کوره تخلیه و پس از جدا سازی  چدن  و سر با ره ، از طریق جوی مخصوصی که با نسوز مناسب آماده شده است،  چدن و سرباره به طور جدا گانه  در  پاتیل های حمل چدن و سر باره تخلیه می‌شوند. سپس پاتیل های سر باره توسط  لکوموتیو به کارگاه  دانه بندی سر باره  ارسال و پا تیل‌های چد ن به فولاد سازی حمل می شوند.

کارگاه سرباره

مواد ورودی به این کارگاه سرباره مذاب می باشد که دانه بندی شده یا در قسمت خرد کن به کلوخه تبد یل می گردد. سرباره دانه بندی شده به عنوان ماده اولیه در کاخانجات سیمان مورد استفاده قرار می‌گیرد .

کارگاه آماده سازی پاتیل

 وظیفه این کارگاه نسوز چینی وآماده ساختن پاتیل های چدن جهت ذوب گیری می باشد.

تاسیسات بونکرها وذخیره سازی مواد

تهیه وذخیره سـازی مـواد اولیه مورد نیاز کوره بلند وظیفه این کارگاه است. ظرفیت بونکرهای کوره بلند شماره 1و2   به ترتیب ³m  2150 و³m 6194 می باشد.

1-3-2- مواد خام کوره بلند

مواد خام لازم برای تهیه چدن در کوره بلند عبارتند از:

1-سنگ های معدن آهن (وکلوخه یا آگلومرات)، سنگ های معدن منگنز.

2-سوخت

3-کمک ذوب ها

سنگ های معدن آهن: (و همچنین کلوخه) دارای اکسیدهای مختلف‌ آهن (مانند Fe203 , Fe304 و...) و مقداری ناخالصی (مانند SiO2 , Al203 , CaO , P و...) می باشند.

سوخت: در حال حاضر برای تهیه چدن اغلب از سوخت جامد (کک) استفاد می شود. نقش سوخت که در تحولات فیزیکی و شیمیائی کوره بلند بسیار مهم است بر دو قسم می باشد.

1-ایجاد حرارت (در اثر سوختن) و رسیدن به درجه حرارت های بالای مورد نیاز برای احیاء سنگ آهن و ذوب آهن خام و سرباره تشکیل شده.

۲-عمل احیاء سوخت (کک) که کربن لازم برای واکنش های احیاء را تأمین می کند.

کمک ذوب ها

این مواد با مواد زائد سنگ های معدن و خاکستر کک ترکیب شده موادی با نقطه ذوب پائین بوجود می آورند. بدین ترتیب کمک ذوب ها نقطه ذوب ناخالصی ها را پائین می آورند. مهمترین کمک ذوب ها که در کوره بلند مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: سنگ آهک (CaCo3) و گاهی اوقات نیز دولومیت (CaCo3-MgCo3) .

 4-3-2- تحولات فیزیکی ـ شیمیائی که در کوره بلند انجام می شوند:

بعد از آماده کردن سنگ آهن ، کلوخه ، کک و کمک ذوب آنها را وزن کرده و به کمک اسکیپ (بالا برنده) به ترتیب معینی و بصورت لایه لایه به داخل کوره شارژ می کنند. از پایین و از طریق شیپورک‌ها هوا را که درجه حرارتش 1100-1000 درجه سانتیگراد بوده و فشارش به 3-2.5 اتمسفر می رسد به داخل کوره می دمند.این هوا برای احتراق کک و تولید حرارت لازم است. مواد خام هنگام پایین رفتن در کوره با گازهایی که در حال صعود می باشند تماس پیدا می‌کند و در نتیجه این تماس درجه حرارت مواد کم‌کم بالا می رود و یک سری تغییرات و تحولات زنجیری بوجود می آید.این تحولات بخاطر گازهای احیاء کننده CO , H2 در گازهای صعود کننده می باشد که در نتیجه آهن و بعضی از عناصر (مانند Mn , Si) احیاء می گردند. مواد هر چه پایین‌تر می روند بیشتر احیاء شده و درجه حرارت آنها بالا می رود. این قطرات در بوته کوره بلند جمع می شوند. پس از اینکه مقدار آهن خام به حد معینی رسید آنرا از کوره بلند تخلیه می‌کنند.

5-3-2- محصولات کوره بلند

محصولات حاصله از کوره بلند عبارتند از:

آهن خام (چدن)، سرباره و گاز.

آهن خام: مهمترین محصول کوره بلند چدن می باشد که آلیاژی است از آهن، کربن، سیلیسیم، منگنز، گوگرد و فسفر که قسمت اعظم آهن خام را عنصر آهن تشکیل می دهد.

برحسب ترکیب شیمیایی آهن خام حاصله از کوره بلند آنرا آهن خام فولاد سازی (این آهن پس از تخلیه شدن از کوره بلند مستقیماً بطرف کارگاه کنورتور برده می شود) یا آهن ریخته گری می‌نامند که از این آهن برای ریخته گری قطعات چدنی استفاده می کنند. علاوه بر دو نوع آهن مزبور در کوره بلند آلیاژهای آهنی مانند فرومنگنزو فروسیلیسیم نیز تولید می کنند.

6-3-2- سرباره

عبارت است از مجموعه اکسیدهای احیاء نشده در کوره بلند که مهمترین آنها عبارتند از 30% تا 40% Sio2 ، 10% تا 20% Al2o3 و 40% تا 50% CaO. از سرباره برای تهیه آجرهای نسوز، سیمان، پشم عایق حرارتی و غیره استفاده می گردد.

7-3-2- گاز کوره بلند

گاز خارج شده از کوره بلند دارای 30% Co و 2%تا4% H2 می باشد. از این گاز پس از تصفیه (جدا نمدن گرد و غبار) برای گرم کردن هوا کوره بلند استفاده می شود. همچنین برای کوره های زیمنس و مارتینی و دیگهای بخار و کوره‌های حرارتی کارگاه نورد استفاده می شود.

8-3-2- دستگاه‌ها و تجهیزات کمکی کوره بلند

1- هوا گرم کن ها: هوا قبل از ورود به کوره بلند در دستگاه‌های مخصوص بنام هوا گرم کن کوره بلند گرم می شود که تعداد آنها برای هر کوره3 تا 4 عدد می باشد . سطح خارجی این دستگاه فلزی بوده و قسمت داخلی از آجرهای نسوز مفروش شده است.

2- دستگاه‌های تصفیه کننده گاز: این دستگاه‌ها از این قسمت‌های تشکیل شده است: غبارگیر اولیه، اسکروبر، لوله و نتوری و فیلترالکتریکی

3- ماشین ریخته گری: این ماشین در فاصله نسبتاً دوری از کوره قرار گرفته است. بوسیله این دستگاه آهن خام مذاب کوره بلند را بصورت شمش‌های 45 تا 50 کیلویی ریخته گری می کنند. شمش بدست آمده را بعداً تبدیل به فولاد می کنند یا برای فروش به بازرا می فروشند.

4- محل عملیات روی سرباره: در این قسمت سرباره را پس از ریختن داخل حوضچه آب (آب با فشار زیاد از محل خود خارج شده و سرباره روی آب ریخته می شود) بصورت دانه ای در می آید. این دانه‌ها را سپس به مصارف مورد نظر می رسانند.

9-3-2- روش‌های بالابردن قابلیت تولید کوره بلند

1. بالابردن فشار گاز در دهانه کوره بلند

2. استفاده از گاز طبیعی

3. بالابردن درصد اکسیژن در هوای ورودی به کوره

4. مرطوب کردن هوای ورودی به کوره

این عملیات سرعت احیاء را بالا برده و مصرف گاز را کاهش می دهند و در نتیجه قیمت آهن تولید شده کاهش می یابد.

 4-2- فولاد سازی

در بخش فولاد سازی تبدیل چدن تولید شده در کوره بلند به شمشهای فولادی  با آنالیز و ابعاد مناسب و مورد نیاز در کارگاههای نوردانجام می گیرد.

1-4-2- کارگاه کنورتور

فلز مذابی که از کوره بلند بدست می آید به آهن خام و یا در اصطلاح به چدن مذاب موسوم می باشد. چدن بر دو نوع است: چدن ریخته‌گری و چدن قابل تبدیل به فولاد. چدن ریخته‌گری را مستقیماً می توان ریخته‌گری نموده و از آن قطعات چدنی بدست آورد. بمنظور تبدیل چدن نوع دوم به فولاد، از روش‌های مختلفی استفاده می گردد.

در کارخانه ذوب آهن، تبدیل چدن به فولاد توسط کنورتور اکسیژنی L.D صورت می‌گیرد.

بطور کلی تبدیل چدن به فولاد بر مبنای حذف ناخالصی های موجود در آن تا حد لوزم می‌باشد. مهمترین این ناخالصی ها عبارتند از کربن (C) منگنز (Mn) سیلیسیم (Si) فسفر (P) و گوگرد (S).

در ذوب کنورتوری، حذف ناخالصی های مذکور بجز گوگرد از طریق اکسیداسیون آنها توسط دمش اکسیژن خالص صنعتی صورت می گیرد و ضمناً حرارت لازم برای ذوب نیز از این طریق تولید می گردد.

قسمت‌های مختلف کارگاه کنورتور

کارگاه کنورتور از قسیمت‌های مختلفی تشکیل شده است که به دو دسته اصلی و فرعی تقسیم می شوند. قسمت‌های اصلی شامل قسمت کنورتوری و قسیمت ریخته گری بوده و نقش اصلی تولید فولاد را بعهده دارند. قسیمت‌های فرعی شامل قسیمت میکسر، قسیمت تعمیر پاتیل، قسیمت مکنده دود و غیره می باشد.

قسمت کنورتور:در این قسمت 3 کنورتور 130 تنی وجود دارد که در حال کار می‌باشد. هر دوره ذوب یعنی فاصله زمانی بین دو عمل شارژ در کنورتور حدود 40 دقیقه طول می کشد. در هر کنورتور را جهت تعویض آستر نسوز داخلی‌اش متوقف نمود.

مواد اولیه در ذوب کنورتوری به دو دسته تقسیم می شوند. دسته اول شامل چدن مذاب و آهن قراضه می باشد و قسمت اصلی شارژ را تشکیل می دهد زیرا فولاد مستقیماً از این دو بدست می‌آید. اما دسته دوم شامل مواد معدنی نظیر سنگ آهن، آهک (سنگ آهک) بوکسیت و فلوریت است که بعنوان مواد کمک ذوب مصرف می شوند.

به ترتیب آهن قراضه و چدن مذاب را به داخل کنورتور شارژ می کنند و سپس عمل دمش اکسیژن را انجام می دهند.اضافه کردن مواد کمک ذوب به داخل کنورتور تحت یک برنامه معین در ابتداء و همچنین در طول دمش صورت می گیرد.

با توجه به اینکه چدن مذاب عناصر شیمیایی اضافی مثل کربن، سلیسیم، منگنز، فسفر و گوگرد وجود دارد، خروج این عناصر از طریق دمش اکسیژن صورت می گیرد. به این شکل که لانس اکسیژن وارد کنورتور می شود و اکسیژن خالص را با فشار حدود 15 اتمسفر در دبی حدود 330 مترمکعب در دقیقه به چدن مذاب تزریق می کند که باعث سوخته شدن عناصر اضافی مذاب می گردد. زمان تزریق اکسیژن حدود 28 دقیقه است که در این مرحله درجه حرارت مذاب در کنورتور از 1300 به 1700 درجه سانتی‌گراد می رسد.

پس از پایان دمش، از فولاد نمونه برداری و درجه حرارت آن را نیز اندازه گیری می نمایند هرگاه ترکیب شیمیایی و درجه حرارت فولاد مورد نظر باشد اقدام به خارج نمودن فولاد مذاب کرده و در غیر اینصورت می بایستی عمل تصحیح ترکیب شیمیایی و درجه حرارت صورت گیرد.

در حین خارج کردن فولاد از کنورتور مقدار معینی مواد دی‌اکسید کننده (بمنظور احیای FeO موجود در فولاد ) برحسب نوع فولاد مورد نیاز به داخل پاتیل اضافه می کنند. مواد اکسید کننده مصرفی عبارتند از فرومنگنز (FeMn) فروسیلیسیم (FeSi) و آلومینیم (Al).

پس از خارج کردن فولاد می‌بایستی سرباره باقیمانده در کنورتور راخارج نمود. بطوریکه در شکل ملاحظه می شود خارج کردن سرباره از طریق دهانه کنورتور صورت می گیرد در حالیکه برای خارج کردن فولاد مجرای بخصوصی تعبیه شده است.

2-4-2- کارگاه ریخته‌گری

فولاد مذابی که از قسمت کنورتور بدست می آید به قسمت ریخته‌گری حمل می گردد. اصولاً فولاد را به دو روش ریخته‌گری می کنند. ریخته‌گری در قالب و ریخته‌گری در ماشین‌های مداوم. ریخته‌گری در ماشین‌های مداوم یک روش جدید می باشد و در مقایسه با ریخته‌گری در قالب، مزایای زیادی در بر دارد.

در قسمت ریخته‌گری کارگاه کنورتور از ماشین‌های مداوم استفاده می گردد.

اساس کار ماشین‌ها مطابق شکل بدین ترتیب است که فولاد مذاب از پاتیل ریخته‌گری به داخل پاتیل میانی و از آنجا به داخل قالب دوجداره (کریستالیزاتور) ریخته می شود.

جداره داخلی این قالب از جنس مس و جداره خارجی آن از جنس چدن یا فولاد می باشد. در بین دوجداره مذکور آب جریان دارد و بطوریکه در شکل ملاحظه می شود آب از مجرای پائینی وارد شده و از مجرای بالائی خارج می گردد. بدین ترتیب در اثر تماس فولاد مذاب با جداره سرد قالب بتدریج منجمد می گردد. شمشی که از کریستالیزاتور خارج می شود گداخته است و هنوز مقداری فلز بصورت مذاب در مغز آن وجود دارد. عمل انجماد در منطقه سرد کننده ثانویه که در زیر کریستالیزاتور قرار دارد بطور کامل صورت می‌گیرد. در این منطقه آب توسط افشانک هایی به سطح شمش پاشیده می شود. بعد از منطقه سردکننده ثانوی، غلطک‌های هدایت کننده و کشنده شمش وجود دارند. سرد کردن شمش با سرعتی باید صورت گیرد که عمل انجماد تا قبل از غلطک‌های کشنده بطور کامل انجام شده باشد. بعد از غلطک‌های کشنده، مشعل برش گازی وجود دارد که شمش را بطول‌های معین می برد.

3-4-2- کارگاه میکسر

چون تولید کوره بلند توسط پاتیل‌های مخصوص از کوره بنلد به بخش فولاد سازی حمل می گردد وزن چدن در هر پاتیل حدود 75 تا 80 تن است.

هدف کارگاه میکشر تأمین چدن با ترکیب شیمیایی یکنواخت برای کارگاه کنورتور است. در کارگاه میکسر ابتدا عمل سرباره‌گیری از پاتیل ارسالی از کوره بلند صورت می گیرد.

پاتیل حاوی چدن مذاب بوسیله دو جرثقیل 125 تنی در میکسر تخلیه می گردد

این کارگاه به عنوان منبع ذخیره چدن عمل می کند و دارای دو میکسر با ظرفیت اسمی 1300 تن می باشد.

وظایف اصلی میکسر عبارتند از:

1- یکنواخت نمودن ترکیب شیمیایی چدن.

2-  جلوگیری از افت درجه حرارت مذاب و یکنوخت کردن درجه حرارت.

3- هماهنگ نمودن روند کار کوره بلند و کنوتور.

4- ذخیره نمودن چدن کوره بلند در مواقعیکه کنورتورها پذیرش چدن ندارند.

به منظور جلوگیری از سرد شدن چدن در داخل میکسر، مشعل هایی در طرفین ورودی دماغه میکسر تعبیه شده که با استفاده از گاز کک یا گاز طبیعی چدن را گرم می دارد.

زمانیکه یکی از کنورتورها نیاز به چدن داشته باشد ارابه و پاتیل کنورتور زیر میکسر قرار گرفته و به مقدار کافی چدن در داخل پاتیل تخلیه می گردد. پاتیل حاوی چدن مذاب جهت انجام عملیات فولاد سازی به طرف کنورتورها حرکت داده می شود.

4-4-2- گارگاه تعمیر پاتیل

وظیفه این قسمت، تعمیر و آماده نمودن پاتیل‌های ریخته‌گری، پاتیل‌های میانی و همچنین تهیه توپی های مربوطه به پاتیل‌های مذکور می باشد.

5-4-2- قسمت مکنده دود

در حین دمش اکسیژن به داخل کنورتور مقدار زیادی گاز تولید می گردد که قسمت اعظم آن متشکل از Co، Co2 بوده و دارای درجه حرارتی حدود C1400 می باشد. در روش کنورتوری هم از درجه حرارت فیزیکی و هم از حرارت شیمیایی (حرارت ناشی از سوختن گاز Co) گازهای خروجی جهت تولید بخار استفاده می گردد. همراه گازهای خروجی مقدار زیادی ذرات فلز و سرباره نیز بخارج پرتاب می‌شود این ذرات توسط دستگاه‌هایی که در مسیر حرکت گاز تعبیه شده‌اند از گاز جدا خواهند شد. بدین ترتیب پس از سوزاندن و تمیز نمودن گازهای خروجی می توان آنها را بخارج هدایت نمود.

برای این منظور از دستگاه مکنده دود استفاده می شود. این دستگاه گازهای مذکور را از پایین وارد دودکشی به ارتفاع 110 متر می نماید.  

گذشته از قسمت‌های اصلی و فرعی که منحصراً مورد بحث قرار گرفت، قسمت‌های دیگری نیز وجود دارند که به کارگاه کنورتور مربوطه می باشند برای مثال، قسمت آهن قراضه و فرو آلیاژها.

6-4-2- کارگاه شمش

هدف کارگاه شمش شناسایی عیوب شمش‌ها و آماده سازی شمش‌های ریخته گری شده با کیفیت مطلوب و اندازه‌های مورد درخواست مهندسی نورد است.

5-2- نورد

بطور کلی اجسام تحت تأثیر نیروهای خارجی شکل و اندازه‌های خود را تغییر می دهند.

مثلاً اگر با چکش چندین ضربه به یک قطعه فلز گرم شده وارد کنیم این قطعه، شکل خود را تغییر داده و به اشکال مختلف در می‌آید و در این حالت پدیده تغییر شکل مشاهده می‌شود.

تغییر شکل ممکن است با کم شدن وزن جسم همراه باشد (نظیر تراشکاری و روش‌های دیگری که با برداشن براده از روی جسم همراه است) و یا بدون کم شدن وزن، تغییر شکل فلز انجام گیرد (نظیر آهنگری نورد) تغییر شکل یافتن یک قطعه فلز گرم شده را در حین عبور از بین دو غلطک که در خلاف جهت یکدیگر گردش می کنند نورد می نامند. به این ترتیب قطعه تحت تأثیر نیروهای وارده از طرف غلطک‌ها تغییر پیدا می کند یعنی ضخامتش کم شده و طول آن افزایش می یابد.

نورد به دو صورت انجام می گیرد:

الف. نورد گرم: در این روش فلز را تا درجه حرارت معین (درجه حرارت کریستالیزاسیون) گرم کرده و سپس نورد می کنند.

ب. نورد سرد: در نورد سرد درجه حرارت فلز زیر درجه حرارت و کریستالیزاسیون فلز می باشد که این روش بیشتر در مورد تولیدات ورق به کار می رود و در کارگاه نورد کارخانه ورق تولید نمی‌شود و پروفیل‌های بخش نورد کارخانه از چهار کارگاه تشکیل شده است.

1. کارگاه نورد 650

2. کارگاه نورد 500

3. کارگاه نورد 250/350

4. کارگاه نورد 300

البته علاوه بر چهار کارگاه فوق کاکرگاه‌های کمکی نورد نظیر کارگاه تراش غلطک‌ها و کارگاه تعمیرات و غیره نیز با این بخش‌ها همکاری می‌کنند.

1-5-2- کارگاه نورد 650

کارگاه نورد 650 بعد از کارگاه ریخته‌گری مداوم قرار گرفته و مواد اولیه آن بیلت‌هایی با مقطع 150×150 تا 360×250 میلیمتر و طول 9.2 تا 6 متر می باشد. که از کارگاه ریخته‌گری مداوم تأمین می گردند.

قمست اصلی کارگاه نورد 650 شامل دو کوره گرم کن پنج منطقه ای و پنج قفسه کاری می‌باشد.

یک سری ماشین‌های تکمیل کننده نظیر قیچی‌ها، ماشین‌های صاف کننده، انتقال دهده‌های زنجیری، جرثقیل‌ها جهت حمل دستگاه‌ها و شمش‌ها، میزهای غلطک‌دار جهت حرکت فلز، هول دهنده‌ها و غیره تعبیه شده است.

مواد اولیه این کارگاه بوسیله میزهای غلطک‌دار به طرف کوره حرکت کرده و قبل از رسیدن به جلو کوره وزن می شود سپس در جلو کوره متوقف شده بعد توسط هول دهنده وارد کوره می‌گردد.

درجه حرارت کوره 1250- 1200 سانتیگراد می‌باشد و سوخت آن مخلوطی از گاز کک (5%) و گاز طبیعی (95%) می‌باشد. بعد از اینکه شمش‌ها تا درجه حرارت معینی گرم شدند از انتهای کوره خارج شده و بوسیله میزهای غلطک‌دار بطرف قفسه‌های کاری حرکت می کنند.

هر کدام از کوره‌های کارگاه نورد 650 دارای پنج ناحیه بشرح زیر می باشد.

1.ناحیه گرمایی مقدماتی فلز از بالا

2.ناحیه گرمایی مقدماتی فلز از پایین

3. ناحیه گرمایی سطح فلز از بالا تا درجه حرارت نورد

4.ناحیه گرمایی سطح فلز از پایین تا درجه حرارت نورد

5.ناحیه یکنواخت کننده

عمل تغییر شکل فلز بعد از گرم شدن در قفسه‌های کاری انجام می گیرد. قفسه‌های کاری عبارت از یک اسکلت ریخته‌گری شده ای از چدن که غلطک‌ها و دیگر تجهیزات اصلی نورد در داخل آن نصب می گردد.

قفسه کاری محفظه‌ای است که در آن غلطک‌های نورد نصب شده اند. کارگاه نورد 650 دارای پنج قفسه کاری است که دو تا از آنها سه غلطکی و سه‌تای بقیه دو غلطکی می باشند. در روی این غلطک‌ها شیارهایی که در روی دو غلطک مجموعاً کالیبر نامیده می شود به شکل پروفیل مورد نظر در آورده شده که بیلیت از آن کالیبرها عبور می‌کند و شکل مورد نظر را بخود می‌گیرد. قرار گرفتن این قفسه‌ها به این ترتیب است که اولین قفسه کاری دو جهته و دومین و سومین قفسه‌های کاری سه غلطکی و چهارمین و پنجمین قفسه کاری دو غلطکی یک جهته بوده که حرکت فلز از یک قفسه کاری به قفسه کاری دیگر بوسیله میز غلطک‌دار انجام می‌گیرد.

برای تولید محصولات مختلف در این کارگاه معمولاً چهار طرح مورد استفاده است: در طرح (1) بیلیت‌های آماده پس از خروج از کوره از هر پنج قفسه کاری عبور می‌کنند.

در طرح (2) بیلت‌های آماده پس از خروج از کوره از تمام قفسه‌های کاری بجز قفسه کاری سه غلطکی بیلت (شماره3) عبور می‌کنند.

در طرح (3) بیلت‌های آماده پس از خروج از کوره از اولین قفسه کاری دوغلطکی دو جهته و قفسه کاری سه غلطکی بیلت (شماره3) عبور می‌کند.

در طرح (4) بیلت‌های آماده پس از خروج از کوره فقط از قفسه سه غلطکی بیلت (شماره3) چندین بار عبور کرده و بیلت هایی به ابعاد 80×80،60×60 را جهت کارگاه نورد 350 تهیه می‌نماید.

2-5-2- کارگاه نورد 500

کارگاه نورد 500 یک کارگاه نورد گرم برای تولید پروفیل‌های مختلف ساختمانی از فولادهای کربن دار و مخصوص است. این کارگاه در سال هفتصد هزار تن ظرفیت دارد. پرفیل‌های تولیدی در این کارگاه شامل تیر آهن 100 تا 180 میلی متر، ناودانی 100 تا 180 میلی متر، نبشی 73 تا 125 میلی متر و میل‌گرد 40 تا 75 میلی متر می باشد. تغذیه اولیه برای تولید پروفیل‌های مختلف از طریق شمش‌هایی با مقطع چهارگوش و با ابعاد 150×150 میلی متر، 180×180 میلی متر و 200×200 میلی متر و با طول‌های m9.80 و .20m10 و12.11m انجام می گیرد. این شمش‌ها به وسیله کارگاه فولادسازی تأمین شده و در کوره‌های حرارتی شارژ می‌گردد.

خط نورد این کارگاه شامل کوره حرارتی و قفسه‌های نورد است.   کوره حرارتی شامل یک دریچه بارگیری یا شارژ و یک دریچه شمش می باشد. کوره از نوع گامی است و کف کوره گام بردار و متحرک است. تعداد شارژ شمش در کوره حرارتی 82 تا 109 عدد و درجه حرارتی گرمایش شمش c^ْ1151 تا c^ْ1250 و حداکثر سرعت خروج شمش 120 عدد در ساعت می‌باشد.

پس از خروج شمش از کوره حرارتی، شمش توسط رولیک‌های برنده به طرف قیچی 400 تنی هدایت شده و به طول‌های مورد نظر بریده می شود. اندازه طول شمش بریده شده به نوع پرفیل نورد شده و طول بستر خنک کننده بستگی دارد.

شمش بریده شده توسط رولیک‌ها به طرف قفسه‌ها هدایت شده و به دستگاه پوسته زدا وارد می شود. شمش‌ها در این دستگاه به کمک آب با فشار 120 اتمسفر و هوای فشرده از چهار طرف پوسته زدایی می شوند و آنگاه به طرف قفسه‌های گروه مقدماتی که شامل 9 قفسه است حرکت داده می شوند. قفسه‌های مقدماتی یک در میان افقی و عمودی است.

پس از گروه مقدماتی بوسیله قیچی 130 تنی سرشمش زده می شود.

مرحله بعدی ورود شمش به قفسه‌های گروه نهائی است که تعداد آنها 7 عدد هست. پس از اتمام عملیات قفسه‌های گروه نهائی پروفیل یا شمش‌های گرم نورد شده توسط قیچی 63 تنی در طول‌های معین بریده می شود که حاصل این برش از هر قطعه شمش 2 تا 3 قطعه پروفیل می باشد. تنظیم فعالیت قیچی 63 تنی به گونه ایست که اولاً کمترین ضایعات را در برش‌های بعدی داشته باشد و ثانیاً قطعات بریده شده در بستر خنک کننده به راحتی قرار گیرند. ضمناً تعداد شاخه‌هایی که روی بستر قرار می گیرند حدود 56 عددمی باشد.

پس از قرار گیری شمش‌های نورد شده بر روی بستر خنک کننده عملیات سرد شدن آنها از طریق عبور هوا از زیر بستر آغاز می‌گردد. یکی از موارد مهم در روند تولید مسأله کنترل کیفیت محصولات نورد شده است که توسط کارکنان کنترل کیفی کارخانه انجام می‌گیرد. موارد کنترل شامل بررسی عیوب ظاهری، ابعاد فلز، صاف بودن فلز و متناسب بودن زوایا، نداشتن ترک و شیار و.... می باشد که پس از کنترل و اطمینان از بی‌عیب بودن محصول و مطابقت داشتن با جدول استانداردها اجازه خروج یا ادامه تولید داده می شود.

شمش‌ها پس از سرد شدن به طرف ماشین صاف کاری حرکت کرده و در طول‌های مختلف و راستاهای گوناگون صاف‌کاری می شوند. عملیات پرداخت نورد از دو خط تشکیل شده و در هر خط یک ماشین صاف‌کاری دیده می شود که همزمان فعال می باشد. پس از عملیات صاف‌کاری شمش‌ها به طرف قیچی 630 تنی هدایت می گردند تا در طول‌های تجارتی مورد نظر برش داده شوند. به این صورت که هر بار 4 عدد شمش به طرف قیچی حرکت کرده و پس از قرارگیری شمش‌ها به زیر قیچی به طول‌های 12متری یا مضربی از آن بریده می شوند.

مرحله بعدی بسته بندی محصول است. وزن هر بسته حدود 5تن بوده و برای هر بسته پلاکی تعیین شده است که در حقیقت شناسنامه بسته است و اطلاعاتی از قبیل شماره ذوب، وزن بسته، نوع پروفیل و مارک فولاد روی آن حک شده است.

3-5-2- کارگاه نورد 350

کارگاه نورد 350 دارای دو خط تولید است. یکی خط نورد مستقیم برای محصولات شاخه‌ای و دیگری خط نورد سیم سازی بصورت کلاف ـ ظرفیت تولید این کارگاه بیش از 330 هزار تن و به ازای 8040  ساعت کار در سال طراحی شده است.

تغذیه اولیه کارگاه طبق طرح اولیه شمش‌هایی با ابعاد mm100×mm100 ، mm80×mm80 و mm60×mm60 می باشد و با طرح جدید شمش‌هایی با ابعاد mm150×mm150 و به طول m9 می‌باشد. این شمش توسط کارگاه فولاد سازی و نورد 650 تأمین و در کوره حرارتی شارژ  می گردد.

در ابتدای خط نورد 350 یک کوره متریک کف ثابت دیده می شود. این کوره با ظرفیت 60تن بر ساعت شارژ شده و دارای سیستم هل دهنده است. گاز مصرفی کوره از نوع گاز طبیعی و گاز کک می باشد و هوای مصرفی آن بوسیله و نتیلاتور مکیده شده و در رکوپراتورهایی که در چهار بخش و هر بخش از 63 لوله u شکل تکشیل شده جریان می یابد. محیط اطراف لوله‌ها را مسیر خروج دود تشکیل داده است که باعث گرم شدن هوای داخل رکوپراتورها شده و دمای آن را تا حدود c^ْ400 می رساند.

شمش از قسمت جانبی شارژ و بوسیله 6 عدد هل دهنده که به یکدیگر کوپل شده‌اند طی حرکت رفت و برگشتی وارد کوره می شود. حرارت کوره حدوداً c^ْ1300 می‌باشد.

خروج شمش از کوره با فرمان کوره‌بان و بوسیله اشتنگ هل دهنده صورت می‌گیرد.

پس از خروج شمش از کوره غلتک‌های کشاننده آنرا به طرف قفسه ها هدایت می کنند. تمامی مراحل شارژ و خروج شمش از کوره از طریق اتاق‌های فرمان صورت می گیرد.

 قفسه‌های کانتیلور که به آنها گروه مقدماتی می گویند شامل 4 عدد است. قفسه‌های 1‌و‌3 افقی، قفسه‌های 4 و 2 عمودی است که همه آنها دارای یک کالیبر می باشند.

 در ادامه خط تولید و بعد از گروه مقدماتی، قیچی 125 تنی S4 دانیالی از نوع پروانه‌ای برای زدن سر ‌و ‌ته شمش دیده می شود.

پس از قیچی 125 تنی قفسه‌های گروه میانی به تعداد هفت عدد مستقر شده‌اند. این قفسه‌ها یک در میان دارای برگردان بوده و شمش هنگام عبور ^ْ90 چرخانده می‌شود.

از قیچی CS11 پروانه برای زدن سر و ته شمش‌ها و در مواقع بروز اشکال برای قطعه قطعه کردن شمش و از موارد خارج کردن آن استفاده می شود.

در مرحله بعدی شمش وارد قفسه‌های گروه نهائی می گردد که از 3عدد قفسه افقی و 3عدد قفسه عمودی تشکیل شده است. پس از قفسه‌های گروه نهائی خط نورد به دو مسیر تقسیم می‌شود. یکی خط مستقیم و دیگری خط سیم سازی. در خط مستقیم قبل از قیچی DS17 از لوله‌های ترمکس جهت تغییر خواص مکانیکی استفاده می گردد.

محصول پس از یکسری رولگانگ که توسط مبدل‌های استاتیکی تغذیه می گردند به طرف قیچی DS17 و بستر خنک کننده حرکت داده می شود.

بخش کنترل کیفی محصولات نورد نمونه ای از پرفیل تولید شده را مورد مطالعه و بررسی قرار می دهد به این صورت که کلیه ابعاد فلز را اندازه گیری و پس از آنه با جدول استاندارد مطابقت داشت اجازه ادامه تولید داده می شود.

پس از سرد شدن پروفیل ها بر روی بستر خنک کننده و بعد از برش آنها به قطعات 12متری محصولات تولید شده به قسمت بستر ساختاری رفته و پس از انجام عملیات ساختاری به دستگاههای بسته بندی انتقال می یابد. محصولات بسته بندی شده در واگن ها بارگیری شده و به خارج کارگاه ارسال می گردد.

محصولات خط مستقیم کارگاه نورد 350 شامل انواع میلگرد ساده و آج‌دار از شماره 16 تا 32 میلی متر، تسمه، ناودانی، نبشی، سپری و شش گوش به صورت شاخه ای می باشد.

در خط سیم سازی سیم از قطر mm5.5 تا mm16 و با سرعت m/s500 تولید می شود. خط سیم سازی بعد از قفسه های گروه نهایی شروع می گردد و دارای مسیر طولانی و اریب است. محصول در این مسیر به وسیله هادی های قیفی شکل بطرف خط سیم سازی هدایت می شود. دمای پروفیل بین c^ْ900 تا c^ْ950 باشد تا بتواند وارد سیم سازی گردد. به همین جهت در ابتدای مسیر لوله های خنک کننده برای کنترل دمای پرفیل نصب شده است. از دیگر تجهیزات این خط دستگاه ترایبر برای کمک به حرکت پروفیل ها قیچی CS23 برای قطع سر و ته شمش و هدایت آن به هنگام بروز اشکال به سمت قیچی 23 CR می باشد. قفسه های این گروه دارای سیستم 10 قفسه ای است که تحت زاویه ^ْ45 از افق نصب شده اند و یک در میان با یکدیگر زاویه ^ْ90 می‌سازند. در ضمن محرک قفسه های سیم سازی موتور سنکرون 5MW می باشد. بعد از این قفسه ها سیستم تبرید سریع یا ترمکس وجود دارد که این سیستم دارای 14 لوله ترمکس و والو جهت باز و بسته نمودن آب می باشد.

بعد از ترمکس ترابیر 26 جهت هدایت سیم به داخل قسمت حلقه ساز نصب شده است. قسمت حلقه ساز که دارای مسیری مارپیچ و حلزونی شکل است عمل حلقه نمودن محصول را انجام می دهد.

حلقه های ایجاد شده روی میز نقاله رولیگی سردکننده 1- TS28 و 2- TS28 ریخته می‌شود. میز رولیکی شیب دار بوده و برای کار مداوم و دمای بالا مناسب می باشد. در ابتدای میز رولیکی در پوش های عایق دار تعبیه شده است که باسیستم الکتریکی باز و بسته می شوند. این قسمت ایزوله بوده و در واقع با حفظ حرارت محصول نوعی عملیات حرارتی مطلوب را در جهت ادامه تولید انجام می دهد. زیر میز رولیکی فن های الکتریکی قرار دارد.

در انتهای این میز حلقه ها در استوانه کله قندی ریخته شده وبه منظور جلوگیری از پخش شدن توسط پالت قائم محصور می شود. پس از آن ایستگاه های مختلف کلاف پیچ نصب شده اند که عبارتند از :

1- ایستگاه جمع کننده با بالابر هیدرولیکی و پالتی با چهار بازو

2-ایستگاه انتقال از یک مسیر به مسیر دیگربا چرخش نود درجه ای

3-ایستگاه سر و ته زنی و مرتب کردن کلاف

4-ایستگاه فشرده کن عمودی کلاف و گره زنی با هاموت از چهار طرف

5- ایستگاه توزیع و مارک زنی

6- ایستگاه حمل شانه ای که کلاف ها را از کارگاه خارج و به قسمت انبار تحویل  می دهد. در انتهای کلاف های تولید شده به خارج کارگاه برده شده و در تریلر یا واگن بارگیری می شود.

5-5-2-  قفسه های کاری نورد 300

این کارگاه دارای 30 قفسه کاری در پنج گروه می باشد:

1- قفسه های چکی یا ابتدایی که از چهار قفسه دو غلطکی افقی و عمودی تشکیل شده

2- گروه مقدماتی که از چهار قفسه دو غلطکی افقی تشکیل شده است.

3- گروه میانی: که از ده قفسه دو غلطکی افقی تشکیل شده است.

4- گروه نهایی چپ که از شش قفسه دو غلطکی عمودی و افقی تشکیل شده است.

5- گروه نهایی راست که از شش قفسه دو غلطکی عمودی و افقی تشکیل شده است.

گروه های نهایی چپ و راست مشابه به هم می باشند.

این کارگاه طوری طراحی شده که نورد شمش می تواند به صورت یک خطه یا دو خطه همزمان انجام گیرد.

هنگام نورد دو خطه شمش در خط چپ و راست همزمان نورد می شود و در گروه میانی نیز همانند گروه مقدماتی است. بعد از گروه میانی یک خط به گروه نهایی راست و یک خط به گروه نهای چپ جدا می شود.

تعداد قفسه های گروه‌های میانی و نهایی چپ و راست در هنگام نورد بستگی به نوع و اندازه پروفیل دارد و آرایش آن متغیر است.

رولگان های قبل از قفسه چکی

کار این رولگان ها انتقال شمش خارج شده از کوره به پوسته زدا و پس از آن هدایت به قفسه یک چکی می باشد. این رولگان ها به صورت اتومات و دستی در دو جهت جلو و عقب فرمان        می گیرد. وقتی کارگاه به صورت نرمال است در وضعیت اتومات می باشد. یک فتوسل در کنار رولگان ها قرار دارد که پس از رسیدن شمش جلوی آن فرمان استارت می دهد پس از مدت زمان مشخص و پس از انجام گیرش شمش توسط قفسه یک فرمان قطع می دهد. در وضعیف دستی توسط اپراتور پست 2 فرمان داده می شود تا در صورت بروز اشکال در خط، شمش در حال نورد برگشت داده شود. پس از جمع شدن تعدادی شمش برگشتی، جهت آن شمش‌ها یا سپورت نوشته و به منظور نورد شارژ کوره می گردند.v

معروف ترین مهندسان مکانیک

مهندسان مکانیک

 

چند تن از مهندسان مکانیک معروف که پیش از این می‌زیسته‌اند، عبارت‌اند از:

• کارل (فردریش) بنز (۱۸۴۴-۱۹۲۹): مخترع موتورهای دیزلی و بنیان گذار موتورهای احتراق داخلی ( هم دوره با دایملر و می باخ)و سازنده اولین خودروی تجاری، مبدع پدال گاز در خودرو و سیستم جرقه زنی با استفاده از شمع و باتری، مخترع کلاچ و مکانیزم تعویض دنده، کاربراتور و رادیاتور نیز از اختراعات اوست.
• گوتلیب ویلهلم دایملر (۱۸۳۴-۱۹۰۰): مهندس و طراح صنعتی، به همراه می باخ مخترع اولین موتور سیکلت (دوچرخه موتور دار)و پیشرو در گسترش موتورهای احتراق داخلی، پدر بزرگ موتورهای احتراق داخلی.
• چستر کارل‌سون (۱۹۰۶-۱۹۶۸): دستگاه زیراکس از نوآوری‌های اوست.
• ساموئل کولت (۱۸۱۴-۱۸۶۲): سازندهٔ اسلحهٔ کولت.
• سویچیرو هوندا (۱۹۰۶-۱۹۹۱): بنیان‌گذار شرکت معروف هوندا.
• آیزاک سینگر (سینجر) (۱۸۱۱-۱۸۷۵): سازندهٔ نخستین چرخ خیاطی خانگی.
• آلفرد برنارد نوبل: پایه‌گذار اندیشهٔ جایزهٔ نوبل.
• رودولف دیزل: سازندهٔ موتورهای معروف دیزل که با گازوئیل کار می‌کنند.
• ویلیس کریر: مخترع تهویه مطبوع
• دونالد کرن:در زمینه مبدلهای حرارتی خدمات ارزنده‌ای بر جای نهاد و مولف کتاب heat exchanger design نیز می‌باشد.
• می باخ ویلهلم(۱۸۴۶-۱۹۲۹):مهندس و طراح صنعتی، صاحب نشان میباخ، همکاری با دایملر در ساخت موتورهای احتراق داخلی و موتورهای چهار زمانه، دارنده دکترای افتخاری از دانشگاه اشتوتگارت، عضو افتخاری انجمن مهندسین آلمان.
• نیکلاس اتو(۱۸۳۲-۱۸۹۱):مهندس ومخترع اولین موتور احتراق داخلی با بازدهی مطلوب، تعمیم دهنده مفهوم چهار زمانه به موتورهای احتراق داخلی.v

فرمان هیدرولیک

شما میدانید وقتی فرمان خودروی خود را می گردانید چرخهای خودروی شما نیز می گردد. ولی وسایل و جزییات بسیار جالبی میان فرمان و چرخ وجود دارد که باعث این امر می شود.

گردش خودرو

ممکن از شما شگفت زده بشوید اگر بدانید که زمانی شما ماشین خود را می گردانید, چرخ های شما به یک سمت جهت گیری نمی کنند. برای اینکه خودرو به نرمی بگردد هر چرخ باید از یک مسیر دایره ای متفاوت پیروی کند. زمانی که چرخ درون پیچ از دایره ای با شعاع کوچکتر پیروی می کند حقیقتا گردش سخت تری نسبت به چرخ بیرونی دارد. اگر شما برای هر چرخ یک خط عمود منصف رسم کنید این خطوط در نقطه ی مرکز گردش طلاقی می کنند. لذا شکل هندسه ای اهرم فرمان بگونه ای است که چرخ درونی بیش تر از چرخ بیرونی بگردد.
دو نوع سیستم فرمان رایج موجود دارد:

• rack-and-pinion
• recirculating ball

فرمان rack-and-pinion به سرعت به رایج ترین نوع فرمان در خودروها و کامیون ها مطرح شد. به راستی این نوع دارای مکانیزم ساده ی جالبی می باشد. فرمان های  Rack-and-pinion داری دو چرخدنده هستند, اولی rack  که داندانه هایی است که روی یک لوله ی فلزی ایجاد شده است, به هر انتهای لوله ی میله ای که میله ی قید  نام دارد متصل شده است.
دومین چرخدنده pinion می باشد که به شفت فرمان متصل است. زمانی که شما قربالک فرمان را می گردانید چرخدنده ی pinion نیز می گردد و دنده ها ی (rack) را حرکت می دهد. (دندانه های pinion و  rack با هم در گیر هستند). هر انتهای میله ی قید (tie rod) به بازوی فرمان بر روی محور متصل است.

چرخدنده های Rack-and-pinion  دو کار را انجام می دهند:

۱-  حرکت چرخشی قربالک فرمان را به حرکت خطی مورد نیاز برای گردش چرخ تبدیل می کند.
۲-  آسان کردن چرخاندن چرخ ها بخاطر کاهش چرخدنده.

در اغلب خودروها ۳ الی ۴ دور قربالک فرمان نیاز است تا چرخ را از حالت نهایت چپ به نهایت راست ببرد. ضریب فرمان ضریبی است که میزان گردش چرخ بازای گردش قربالک فرمان را معین می کند. بعنوان مثال اگر یک چرخش کانل فرمان ۳۶۰ درجه  باعث گردش ۲۰ درجه ایی چرخ شود, بنابراین ضریب فرمان برابر است با ۳۶۰ تقسیم بر ۲۰ یا به عبارت دیگر ۱۸:۱ است. ضریب بیشتر بدان معنی است که شما فرمان را برای جابجایی چرخ بیشتر بگردانید, هرچند تقلای کمتری بخاطر ضریب بالای فرمان برای چرخاندن نیاز است.

عموما  قایق ها و ماشین های اسپرت دارای ضریب فرمان کمتری نسبت به ماشین های بزرگ و کامیون ها هستند. ضریب کم فرمان عکس العمل سریعتری برای چرخش می دهد، شما ناچار نیستید قربالک فرمان را برای تغییر جهت چرخ زیاد بچرخانید که یک ویژگی خوشایند برای ماشین های اسپرت می باشد. این ماشین ها به اندازه ی کافی سبک هستند که حتی با ضرایب کم , تقلا برای چرخاندن چرخ بیش از اندازه نشود.  بعضی از ماشین ها دارای ضریب فرمان متغییر هستند.که از rack-and-pinion ایی استفاده می کنند که دارای تعداد دندانه های متفاوت در مرکز نسبت به کنار ها هستند.( معمولا تعداد دندانه ها (rack) در مرکز بیشتر از کناره ها است)این باعث می شود که ماشین در آغاز چرخش عکس العمل سریعتری داشته باشد و همچنین هر چه به حد چرخش چرخ نزدیک بشود فرمان نرم تر کار می کند و از تقلا برای چرخاندن کاسته می شود.

وقتی از فرمان های rack-and-pinion  در power steering استفاده می شود rack و لوله آن دارای تفاوت اندکی در طراحی هستند. بخشی از لوله ی rack شامل سیلندری است که یک پیستون در وسط آن قرار دارد و به لوله ی rack متصل است. دو مجرای عبور مایع هریک در یک سمت از پیستون قرار دارد. اعمال کردن مایع پرفشار به یک سمت از پیستون باعث به حرکت در آن می شود که در به حرکت در آوردن rack نیروی کمکی را فراهم می کند.

اینک به بررسی نوع دیگر فرمان می پردازی:

Recirculating ball steering

فرمان های  Recirculating ball امروزه در بسیاری از کامیون ها و suv ها مورد استفاده قرار می گیرد. اهرمی که در این نوع فرمان چرخ را می چرخاند کمی با فرمان rack-and-pinion  متفاوت است. فرمان Recirculating ball درای یک چرخدنده ی کرمی (worm gear) است. شما می توانید چرخدنده ها را در ۲ قست مختلف نمایش دهید. اولین قسمت بلوک فلزی است که دارای یک سوراخ پیچ دار ( رزوه دار) می باشد. این بلوک دارای دندانه هایی سوار شده بر روی قسمت خارجی خود است که با چرخدنده هایی که موجب حرکت شغال دست می شوند, درگیر است. قربالک فرمان به یک میله ی پیچ دار شبیه به پیچ متصل است که در سوراخ بلوک گیر کرده است. زمانی که قربالک می چرخد پیچ (میله پیچدار) را می چرخاند ولی بجای پیشروی پیچ در بلوک , طبق روال معمول پیچ, این پیچ ثابت نگاه داشته می شود بنابراین چرخش پیچ باعث حرکت بلوک می شود. سپس حرکت بلوک باعث حرکت شغال دست شده و حرکت شغال دست بعد از انتقال به چرخها موجب گردش چرخها می شود. بجای تماس مستقیم پیچ با دندانه های داخلی بلوک, همه ی شیارهای پیچ بوسیله ی بلبورینگ پرشده است که در میان چرخدنده می چرخد وقتی که چرخدنده به چرخش در بیاید.
در حقیقت به دو دلیل از بلبورینگ استفاده می شود:

• کاهش اصطحکاک و ساییده شدن
• کاهش لنگ زدن چرخدنده<

لنگ زدن زمانی که قربالک فرمان را می چرخانیم اتفاق می افتد. بدون توپ ها در چرخدنده ی فرمان, دندانه ها بعد از یک مدت تمایشان با یکدیگر بدلیل خوردگی از دست می دهند که باعث می شود قربالک فرمان هرز بگردد.
Power steering  در این نوع فرمان ها شبیه به power rack and pinion steering  کار می کند. با این تفاوت که نیروی کمکی به یکی از جهات بلوک اعمال می شود.
لنگ زدن زمانی که قربالک فرمان را می چرخانیم اتفاق می افتد. بدون توپ ها در چرخدنده ی فرمان, دندانه ها بعد از یک مدت تمایشان با یکدیگر بدلیل خوردگی از دست می دهند که باعث می شود قربالک فرمان هرز بگردد.

Power steering  در این نوع فرمان ها شبیه به power rack and pinion steering  کار می کند. با این تفاوت که نیروی کمکی به یکی از جهات بلوک اعمال می شود.
Power steeringکلا به معنی سیستم هایی است که تقلای راننده را برای کرداندن فرمان راحت تر می کند.که به دو نوع عمده تقسیم می شود:

• هیدرولیکی
• الکترونیکی

۲ قمست اساسی در فرمان های هیدرولیکی از نوع rack and pinion وجود دارد:

• پمپ
• شیر دوار  (rotary valve)

” />پمپ

نیروی هیدرولیکی مورد نیاز برای فرمان بوسیله پمپ توربینی گردنده فراهم می شود. این پمپ بوسیله ی تسمه با موتور گردانده می شود. پمپ شامل یک مجموعه توربین های جمع شونده که درون یک محفظه ی تخم مرغی شکل می گردد, است. زمانی که توربین می گردد, مایع هیدرولیکی کم فشار از مجرای بازگشت میگیرد و با اعمال نیرو با فشار بالا به مجرای خروج می فرستد. مقدار مایع جریان داده شده به سرعت موتور بستگی دارد. پمپ باید طوری طراحی شود که وقتی موتور زیر بار قرار ندارد بتواند جریان و فشار مناسب را تولید کند, وگرنه پمپ مقدار بسیار بیشتر از مورد نیاز را زمانی که موتور در سرعت های بالاتر می چرخد پمپاژ می کند. پمپ شامل یک شیر خلاص فشار است تا اطمینان حاصل کند که فشار بیش از حد بالا نیست،  بخصوص در سرعت های بالای موتور که مایع بیشتری پمپ می شود و فشار افزایش می یابد.

شیرهای دورانی

سیستم power steering باید زمانی به راننده کمک کند که او نیرویی به فرمان وارد کند ( مثل گرداندن فرمان). زمانی که راننده نیروی به فرمان وارد نمی کند ( مثل حرکت در یک مسیر مستقیم), سیستم هیچگونه کمک و دخالتی نمیکند. وسیله ایی که نیروی وارده به فرمان را حس می کند شیر دورانی یا rotary valve نامیده می شود. قسمت اصلی شیر دورانی , میله ی توریسون است.torsion bar میله ی باریک فلزی است که با اعمال گشتاور می چرخد. میله از بالا به شفت فرمان متصل است و از پایین به pinion و یا worm gear  که چرخ را می گرداند, همچنین مقدار گشتاور torsion bar با گشتاوری که راننده برای چرخاندن چرخ استفاده می کند برابر است. هرچه راننده گشتاور بیشتری برای چرخاندن چرخ اعمال کند میله بیشتر می گردد. شفت ورودی فرمان بخشی از شیر ماسوره ای (spool valve) داخلی را ایجاد می کند. این همچنین به انتهای بالای torsion bar متصل شده است. پایین torsion bar به بخش خارجی شیر ماسوره ای متصل شده است. همچنین torsion bar چرخدنده ی خروجی فرمان را می گرداند, که به هریک از چرخدنده های pinion و یا worm gear  وابسته به نوع فرمان ،متصل است.
زمانی torsion bar بگردد بخش داخلی spool valve که به بخش خارجی وابسته است را می گرداند. از آنجایی که بخش داخلی spool valve به شفت فرمان متصل است  و سپس به قربالک فرمان, مقدار گردش بین بخش خارجی و داخلی spool valve به میزان گشتاوری که راننده به قربالک فرمان وارد میکند بستگی دارد.v

CVT چیست و چگونه کار می کند؟

CVT چیست و چگونه کار می کند؟

بعضی ها معتقدند نمی توان به یک سگ پیر حرکات جدید یاد داد،اما انتقال قدرت پیوسته ( CVT) که لئوناردو داوینچی ٥٠٠ سال پیش اندیشه اش را در سر داشت و در حال حاضر جای انتقال قدرت اتوماتیک را در بعضی خودروها گرفته،یک سگ پیر است که قطعا چیز جدیدی یادگرفته است !

در واقع از اولین CVT که در١٨٨٦ ثبت شده تاکنون تکنولوژی آن بهبود پیدا کرده است،امروزه چندین کارخانه خودروسازی از جمله جنرال موتورز،آیودی،هوندا و نیسان در حال طراحی CVT های خود هستند.

Nissan HR15DE engine with Xtronic CVT

اگر مطلب پیرامون ساختار و طرزکار انتقال قدرت اتوماتیک خوانده باشید،می دانید که وظیفه ی انتقال قدرت، تغییر دادن نسبت سرعت چرخ و موتور است،به عبارت دیگر،بدون یک جعبه دنده خودرو فقط یک دنده خواهد داشت،دنده ای که به اتوموبیل اجازه دهد با سرعت مناسب حرکت کند.

یک لحظه تصور کنید در حال رانندگی با اتوموبیلی هستید که فقط دنده یک یا دنده سه دارد،در حالت اول خودرو با شتاب خوبی از حالت سکون حرکت می کند و می تواند از یک تپه با شیب تند بالا رود اما بیشترین سرعت آن به چند مایل در ساعت محدود می شود، از طرف دیگردرحالت دوم خودرو با سرعت ٨٠ مایل بر ساعت در یک بزرگراه به سمت پایین حرکت خواهد کرد اما تقریبا شتابی هنگام شروع حرکت نخواهد داشت و نمی تواند از تپه بالا رود.

جعبه دنده از تعدادی چرخ دنده استفاده می کند تا با تغییر شرایط رانندگی استفاده ی مناسبی از گشتاور موتور شود،دنده ها می توانند به طور دستی و یا اتوماتیک تغییر کند.

Mercedes-Benz CLK automatic transmission

در جعبه دنده های اتوماتیک قدیمی،چرخ دنده ها وظیفه انتقال و تغییر گشتاور و حرکت دایره ای را به عهده دارند،ترکیبی از چرخ دنده های سیاره ای تمام نسبت های دنده ای که لازم است را به وجود می آورند.معمولا ٤ دنده جلو و یک دنده معکوس،وقتی با این نوع جعبه دنده، دنده عوض می شود راننده ضربه ای را احساس می کند

---

اصول CVT

بر خلاف سیستم انتقال قدرت اتوماتیک،در سیستم انتقال قدرت با قابلیت تغییر پیوسته،جعبه دنده ای با تعداد مشخص چرخ دنده وجود ندارد یعنی در CVT چرخ دنده های دندانه دار درگیر با هم وجود ندارند رایج ترین نوع CVT بر اساس سیستم پولی کار می کندکه اجازه ی بینهایت تغییر بین بالاترین و پایین ترین دنده بدون گسستگی را می دهد.

Ford Freestyle Duratec engine with CVT

اگر از اینکه چرا درباره ی CVT هم از واژه دنده استفاده می شود تعجب می کنید به خاطر بیاورید که منظور از دنده نسبت سرعت موتور به سرعت محور چرخ هاست،اگرچه CVT این نسبت را بدون استفاده از چرخ دنده های سیاره ای انجام می دهد اما باز هم از واژه دنده برای CVT استفاده می شود

---

CVT هایی بر اساس پولی

به جعبه دنده اتوماتیک توجه کنید،در آن دنیایی از چرخ دنده ها،ترمز ها، کلاچ ها و دستگاه های کنترل را خواهید دید در مقابل CVT به سادگی قالب مطالع است،بیشتر CVT ها فقط سه جزء اساسی دارند:

 ● یک تسمه محکم فلزی یا لاستیکی

 ● یک پولی متغییر محرک (ورودی)

 ● یک پولی خروجی

بعلاوه CVT ها انواع مختلفی از ریزپردازنده ها و حسگر ها را دارا می باشند اما سه جزءی که در بالا توضیح داده شده اند اجزای اصلی اند که به این سیستم اجازه ی کار می دهند.

پولی های با شعاع متغیر قلب CVT هستند،هر پولی از دو مخروط با زاویه راس ٢٠ درجه که رودر روی یکدیگر قرار دارند تشکیل شده است، تسمه ای در شیار بین دو مخروط قرار دارد،در صورت لاستیکی بودن تسمه ها از تسمه های V  شکل استفاده می شود،تسمه های V  شکل از آنجا نام خود را می گیرند که سطح مقطع V شکل دارند که اصطکاک تسمه با پولی را افزایش می دهد.

وقتی دو مخروط از هم فاصله بگیرند،یعنی ضخامت پولی بیشتر شود،تسمه در شکاف پایین تر می رود و شعاع تسمه ی حلقه شده دور پولی  کاهش می یابد و وقتی دو مخروط به هم نزدیک می شوند ،یعنی ضخامت پولی کاهش می یابد،تسمه در شکاف بالا تر رفته و شعاع تسمه ی حلقه شده دور پولی افزایش می یابد CVT می تواند از فشار هیدرولیکی یا نیروی گریز از مرکز و یا کشش فنر به منظور تولید نیروی مورد نیاز برای تنظیم دو نیمه ی پولی استفاده کند.

پولی ها با قطر متغیر همیشه به صورت دوتایی به کار می روند یکی از پولی ها که به عنوان پولی محرک شناخته می شود،به میل لنگ موتور متصل است،پولی محرک ، پولی ورودی هم نامیده می شود زیرا جایی است که انرژی موتور وارد سیستم انتقال قدرت می شود،پولی دوم پولی گردنده نامیده می شود زیرا پولی اول آن را می چرخاند،به عنوان  پولی خروجی،پولی گردنده انرژی را به محور چرخها منتقل می کند .

Metal belt design

وقتی یک پولی ضخامت خود را افزایش می دهد،دومی از ضخامت خود می کاهد تا تسمه کشیده باقی بماند.

زمانی که دو پولی ضخامت خود را نسبت به یکدیگر تغییر می دهند،بینهایت نسبت دنده مختلف بوجود می آید،از کم به زیاد،شامل همه نسبت های مابین، برای مثال وقتی شعاع تسمه در پولی محرک کم و در پولی خروجی زیاد باشد،سرعت دوران پولی خروجی کاهش می یابد که دنده پایین تری را ایجاد می کند و وقتی شعاع تسمه در پولی محرک زیاد و در پولی خروجی کم باشد،سرعت دوران پولی خروجی افزایش می یابد و دنده بالا تری را ایجاد می کند،بنابراین در تئوری یک CVT بینهایت دنده را شامل می شود و می تواند در هر زمانی و با هر دور موتوری کار کند.

طبیعت ساده و بدون گسستگی CVT ها آنها را به یک سیستم انتقال قدرت ایده آل برای تمام ماشین ها و وسایل،نه فقط خودرو ها،تبدیل کرده است،CVT ها سالهای زیادی در ابزار های قدرتی و مته ها بکار می رفتند،همچنین از آنها در وسایل نقلیه مختلفی اعم از تراکتور ها و ماشین های برف رو و اسکوتر های موتوری استفاده می شود،در تمام این کاربرد ها این در نوع سیستم انتقال قدرت از تسمه هایی با لاستیک فشرده استفاده می شود که می تواند کشیده شده یا سر بخورد و در نتیجه باعث هدر رفتن انرژی و کاهش کارایی شود.

اختراع ماده های جدید CVT ها را مطمئن تر و کارآمد تر از قبل می سازد،یکی از مهمترین پیشرفت ها طراحی و توسعه ی تسمه های فلزی برای متصل کردن دو پولی بوده است، این تسمه های انعطاف پذیر از چندین ، عموما ٩ یا ١٢، نوار نازک فولادی که تکه های فلزی پاپیونی شکل بسیار مقاوم را کنار هم نگه می دارد ساخته شده است.

تسمه های فلزی سر نمی خورند و بسیار با دوام اند که به CVT اجازه ی انتقال گشتاور بیشتری را می دهند،در ضمن آرام تر از تسمه های لاستیکی هستند.

---

انواع دیگر  CVT

CVT ی چنبری:

نوع دیگری از CVT است که در آن تسمه و پولی ها با دیسک ها و غلطک ها جایگزین شده است.

اگر چه چنین سیستمی خیلی متفاوت به نظر می رسد همه اجزای آن قابل مقایسه با تسمه و پولی است و نتیجه ی یکسانی می دهد.طرز کار آن اینجا آمده است:

●  یک دیسک به موتور متصل است که معادل پولی محرک است

● دیسک دیگری به میل گاردان متصل است که معادل پولی مقاوم است

● غلطک ها و یا چرخ ها بین دو دیسک واقع شده اند و مانند تسمه نیرو را از یک دیسک به دیگری منتقل می کنند.

 چرخ ها می توانند در دو جهت بچرخند.حول محور افقی می چرخند و به سمت بالا و پایین حرکت می کنند که این به چرخ ها اجازه می دهد در وضعیت های مختلف با دیسک در تماس باقی بماند.وقتی چرخ ها با دیسک محرک در نزدیکی مرکز در تماس باشند با دیسک مقاوم در نزدیکی لبه آن در تماس هستند که این باعث کاهش سرعت و افزایش گشتاور می شود(مانند دنده ی سنگین) وقتی چرخ ها با دیسک محرک در لبه ی آن تماس داشته باشند باید با دیسک مقاوم نزدیک مرکز در تماس باشند که باعث افزایش سرعت و کاهش گشتاور می شود(مانند دنده سبک) بدین ترتیب حرکت ساده ی چرخ ها نسبت دنده را بصورت لحظه ای و ملایم تغییر می دهد.

---

CVT های هیدرواستاتیکی:

هر دو نوع CVT ی  پولی- تسمه ای و چنبری از CVTهای اصطکاکی هستند که با تغییردادن شعاع تماس بین دو بخش چرخنده کار می کنند.نوع دیگری از CVT ها وجود دارد که به عنوان CVT ی هیدرواستاتیکی شناخته شده است.در آن از پمپ های جا به جایی متغیر استفاده شده تا جریان مایع ورودی به موتور هیدرواستاتیکی را تغییر دهد.در این نوع انتقال قدرت،حرکت چرخشی موتور یک پمپ هیدرواستاتیکی را در طرف محرک به کار می اندازد.پمپ حرکت چرخشی را به جریان سیال تبدیل می کند آنگاه با یک موتور هیدرواستاتیکی که در طرف مقاوم قرار دارد،جریان سیال دوباره به حرکت چرخشی تبدیل می شود.

اغلب انتقال قدرت هیدرواستاتیکی با یک دسته دنده ی سیاره ای و کلاچ ها ترکیب می شود تا یک سیستم دوگانه به نام انتقال قدرت هیدرومکانیکی را تشکیل دهد.انتقال قدرت هیدرومکانیکی نیرو را با سه روش به چرخ ها منتقل می کند.در سرعت های پایین به صورت هیدرولیکی و در سرعت های بالا به صورت مکانیکی نیرو را منتقل می کند و بین این دو حد،از هر دو روش برای انتقال استفاده می کند.انتقال قدرت هیدرومکانیکی برای کارهای سنگین مناسب است و به همین علت معمولا در تراکتورهای کشاورزی و وسایل نقلیه ای که روی هر سطحی حرکت می کنند به کار می رود.v

دانلود پاورپوینت و فیلم توربین فرانسیس(Fransic turbine)

دانلود پاورپوینت و فیلم توربین فرانسیس(Fransic turbine) که پاورپوینتش توسط دوست عزیزم تهیه شده و برای دانلود برای شما قرار داده شد در لینک های قبلی رم جت هم قرار داده شده بود

دانلود فیلم

دانلود پاورپوینت

پسورد: www.mech-88.blogfa.com 

بررسی انواع عیوب ریخته گری در قطعات آلومینیومی

حقیق به عمل آمده شامل تعدادی از عیوب قطعات آلومینیومی تحت فشار می باشد و سعی بر آن شده که عیبهای مهم آن از جمله

عیب سرد جوشی -  عیب نیامد – عیب مک های گازی – عیب مک های انقباضی – عیب آبلگی – عیب مک های سوزنی ( ریزمک ) – عیب ترک خوردگی – عیب سخت ریزه و عیب قطره های سرد مورد بررسی و چاره جوئی قرار گیرد . قابل ذکر است نیاز امروزی صنعت به کیفیت های بالاتر ایجاب می کند که تولید کنندگان به سطوح جدیدی از کیفیت و بازده تولید دست یابند و اگر چه این نوع  ریخته گری محدودیتهایی دارد اما ثابت شده که با بکارگیری اصول مهندسی کارآیی آن به خوبی بسیاری از فرآیندهای دیگر خواهد بود و باعث بالابردن سطح کیفیت موجود خواهد شد.

یک عیب در دایگست همیشه قراردادی است زیرا به نوع استفاده و نحوه برداشت هر مشتری از عملکرد و کارآیی قطعه بستگی دارد بنابراین آنچه برای یک مشتری عیب محسوب می شود ممکن است برای مشتری دیگر نقطه ضعف به حساب نیاید تعریف این که چه چیز عیب محسوب می شود به عهده مشتری است و مسأله اصلی نیازهای خاص هر قطعه می باشد .

دانلود فایل Word

کرم سخت چیست ؟

کرم سخت چیست ؟

ایجاد یک لایه پوشش سخت فلزی از جنس کروم بر روی اجسام رسانای فلزی برای کاربردهای صنعتی، جلوگیری از سایش یا بالابردن مقاومت سطح قطعات را به روش الکترولیز کرم سخت می گویند.
فرآیند آبکاری فلزات برای اهداف تزئینی و محافظتی از دیرباز مورد توجه بوده است. بدون شک این صنعت متحول شده و روشهای نوین جایگزین روشهای سنتی گشته است. در کشور ما نیز با رشد صنایع و گسترش فعالیتهای مهندسی و صنعتی دامنه کاربرد آبکاری فلزات در حال توسعه است.

 

جدول 1 - نمونه ای از ضخامت توصیه شده پوشش کرم سخت قطعات معین

قطعه	فلز پایه	ضخامت پوشش
چاپگر کامپیوتر قطعات موتورهای جت قالبهای پلاستیک راهنما و غلطک های نساجی رینگ پیستون ساچمه ها و سوپاپ های ساچمه ای ریز سنجها سیلندر میل لنگ ابزارهای برش قالبهای شکل دهی و کششی گیج لوله های تفنگ سیلندرهای هیدرولیکی پین غلتکها	فولاد کربنی آلیاژهای پایه نیکل، فولادهای مقاوم فولاد ابزاری فولاد فولاد یا چدن برنج یا فولاد فولاد چدن فولاد فولاد ابزاری فولاد فولاد فولاد فولاد فولاد فولاد	25 180 - 75 13 - 5 100 - 5 250 - 150 13 - 7.5 13-7.5 250 250 1.3 2.5 125 25 13 13 250-13

 عوامل انتخابی: در انتخاب پوشش کرم سخت برای قطعات معین باید مشخصات زیر مورد توجه باشد.

1- سختی ذاتی و مقاومت سایشی پوشش کروم سخت که در محدوده براق در حد مطلوب است.
2- ضخامت پوششی که لازم است
3- شکل - اندازه و اسکلت قطعه ای که باید پوشش داده شود.

4- مواد یا فلزی که قطعه از آن ساخته شده است.

بیشترین پوشش کرم سخت برای قطعات آلیاژهای آهنی به کار می رود ولی در بعضی کاربردهای فضایی آلیاژهای پایه نیکل و آلومنیوم نیز کروم سخت می شوند. از نقطه نظر فرآیندی پوشش کروم سخت ممکن است بدون توجه به سختی سطح یا ترکیب شیمیایی بر روی فولادها انجام بگیرد. به شرطی که سختی فلز پایه به اندازه ای باشد که در شرایط کاری از لایه کروم سخت محافظت کند. مشابه آن چدنها را نیز می توان کروم سخت نمود به شرطی که سطح قادر باشد جریان لازم را هدایت کند تا پوششی عاری از حفره ، حباب، ناخالصی های سیلیکاتی بزرگ و لبه های تیز ایجاد شود.

سختی پوشش : اندازه گیری دقیق و معتبر سختی رسوب کروم سخت مشکل است و مقادیر آن به شرایط آزمایش بستگی دارد. به این ترتیب اندازه سختی معمولا نباید به عنوان کنترل مشخصات و معیار دائمی کنترل کیفیت باشد.

تاثیر درجه حرارت : در کاربردهای سایشی درجه حرارت بر روی سختی پوشش کروم تاثیر قابل توجهی دارد. سختی پوشش کرم در دمای بالاتر از 200 درجه سانتی گراد شروع به کاهش می کند. در کاربردهای سایشی که دمای کاری از 420 تجاوز می کند پوشش کرم سخت نباید استفاده شود.v

دانلود جزوه آموزشی بلبرینگ های غلتکی

Download

انواع روغن های هیدرولیک

انواع روغن های هیدرولیک 

این مقاله به عنوان پروژه درس طراحی اجزاء2 تهیه شده است

گردآورنده : علی شریعتی

حجم فایل : 1.00 MB

پسوند فایل : word docx

برای دانلود روی لینک زیر کلیک کنید :

دانلود

طراحی مکانیزم لنگ و لغزان (Slider Crank Mechanism) با سیمولینک مطلب

مکانیزم لنگ و لغزان که در نرم افزار MATLAB طراحی کردم

ابتدا فایل 1 (به اسم h66.m) را باز کرده و آن را run کنید طول لینک ها را مطابق شکل وارد کنید

(r1 , r2 , r3 , r4 ) سپس زاویه لینک 2 با افق و زاویه ی لینک 3 با افق را وارد نموده و سرعت زاویه ای لینک 2 را هم وارد کنید

سپس محیط سیمولینک را باز کرده و یک صفحه جدید باز کنید و فایل 2 ( به اسم h661.mdl ) را باز کنید و آن را run کنید همانطور که مشاهده می کنید مکانیزم شبیه سازی می شود و در قسمت scope می توانید نمودار سرعت لغزنده را مشاهده نمایید .

لینک دانلود

فایل 1

فایل 2

Thin Slab Casting and Rolling

Thin Slab Casting and Rolling

For the production of flat products, liquid steel is generally cast in form of slabs in continuous slab casting machines. These slabs are inspected, scarfed and then reheated in slab reheating furnace to the rolling temperatures before being rolled to hot rolled coils in a semi continuous or continuous hot strip mill.  Development of thin slab casting and rolling (TSCR) is a step forward to reduce the number of process steps in the production of hot rolled coils (HRC). Originally TSCR technology was developed with the primary goal of reducing the production and investment costs but today it has become one of the most promising production routes to maintain steel as a leading material in technological application and it is being considered as the technology which has reached a high degree of maturity. Casting speed of 6.0 m/min for slab thickness of 50/55 mm is quite common. Initially, only commercial quality plain carbon steels were being cast through thin slab caster route. But presently most of the steel grades including low, medium & high carbon, HSLA line pipe grades and steel grades for automotive application including IF grades can be cast through thin slab caster route. In fact this technology has brought paradigm shift in steel technology of casting and rolling. The thin slab casting and rolling technology was made possible because of the following improvements in casting and rolling processes.

• Design of mould
• Hydraulic mold oscillations
• Use of electromagnetic brakes (EMBR)
• Use of high pressure descaler and roller side guide (edger) in the mill
• Dynamic liquid core reduction (LCR)
• Mold powder quality and redesigned SEN
• Water spray cooling

History

The implementation of TSCR concept did not achieve any success till mid eighties due to numerous technological challenges associated with the technology. The first breakthrough in this direction was achieved in October 1985 by SMS Schloemag-Siemag when the first thin slab of 50mm thickness was cast in a pilot plant in Kreuztal-Buschhutten. This success was achieved with apatented funnel shaped mould and an optimized submerged entry nozzle. SMS Schloemag-Siemag gave to this technology the name of “Compact Strip Production (CSP)”. The first CSP plant was ordered in late 1987 and was commissioned at Nucor Steel, Crawfordsville, Indiana in July 1989. Within few days of commissioning there was a major break out in the casting machine because of inexperienced operators. This has an effect on the speedy acceptance of this technology. Almost at the same time, the In-line Strip production (ISP) process was under intensive development by Mannesmann Demag and Arvedi group. Development of ISP started in 1988 based on an Arvedi-Mannesmann patent. In 1992, the prototype ISP plant was built by Arvedi at its Cremona works, with most development carried with the plant. In 1994-95 the prototype plant completed the first phase of its development. Later based on the ISP technology, Acciaieria Arvedi has developed a new thin slab casting/endless rolling process under the brand name Arvedi ESP. With this process o.8 mm thick strip is being produced. Voest Alpine (VAI) of Austria (Now Siemens VAI) and Danieli of Italy have also developed thin slab casting and rolling technologies.  The technology of VAI is known as Continuous Thin Slab Casting and Rolling Technology (CONROLL) and produces slabs up to thickness of 125 mm. It is more of medium thickness slabs. The technology developed by Danieli is known as Continuous flexible Thin Slab Rolling (fTSR) and produces slabs in the thickness range of 70-90 mm. Implementation TSCR technologies got a major boost after China and India started expanding its steel production in a massive way. Today a three strand TSCR plant based on CSP technology has been installed at ESSAR Gujarat, India.

Compact steel production

The liquid steel after steel making is teemed into the tundish of the continuous casting machine. The steel is cast into slab of the desired thickness of 40 mm to 70 mm. The slab is then sheared to the proper length and transported to the tunnel or equilibrating furnace normally set at a temperature of 1150 deg C. At this point, the slab exhibits an austenite grain size of 500-1000 ?m. After the 20 minute residency time in the furnace the slab exits the furnace and is crop sheared. The hot thin slab then enters the finishing mill at approximately 1000 deg C. The slab is rolled into hot strip as it passes through the finishing mill of 5, 6 or even 7 stands. The hot strip after rolling enters the run out table (ROT) where it undergoes cooling to the coiling temperature. It is then coiled to room temperature. This process is shown schematically in Fig 1.

Fig. 1 Scheme of Compact Steel Production process

The main elements of CSP process are ladle turret, mould, strand guide system, pinch roll unit, pendulum shear, heating furnace with transfer car to connect two casting stands, rolling mill with 5 to 7 stands, strip cooling and coilers. Hot strips of 1 mm thickness can be comfortably hot rolled by this technology. CSP uses profile and flatness control systems adopting the well known CVC technology for adjustment. The pictorial view of the process is shown in Fig 2

Fig 2 Pictorial view of Compact Steel Production process

In line Strip production

In this process liquid steel is cast in a slab casing machine with a multi bending mould having servo hydraulic oscillation. The slab exit from the machine at a thickness of 70 mm and undergoes soft reduction as it travels down the 5.2 m radius casting machine to emerge at a speed of 5.5 m/min and at a max thickness of 55 mm. The slab is then rolled in a 3 stand roughing mill for reduction to 10-18 mm transfer bar. The transfer bar is cut to length in a pendulum shear and then passes through an induction furnace to raise the bar temperature by 150-250 deg C. After this the transfer bar goes to ‘Cremona’ furnace which consists of two coilers housed in insulated chambers. One coiler is accepting and coiling transfer bar from induction furnace while the second coiler is de-coiling and feeding to the hot rolling mill. Cremona furnace not only decouples the casting and the roughing stage with the finishing stage but also it acts as a dynamic buffer and homogenizes the temperature profile of steel for further rolling in finishing stands. Finally the hot strip passes along a laminar water flow cooling table and coiled in down coiler. This process is shown schematically in Fig 3.

Fig. 3 Scheme of In-line Strip Production process

Flexible thin slab casting and rolling process

The Thin slab casting and rolling process marketed by Danielli consists of flexible thin slab casting (fTSC) unit connected to thin slab rolling unit (fTSR) through a tunnel furnace. fTSC unit is able to cast slab of thickness 60 mm. The caster is of vertical curved design, having funnel mould with soft reduction and air mist cooling. Rolling mill consists of a finishing mill consisting of 6/7 rolling stands in cluster configuration. This process is shown schematically in Fig 4.

 

Fig. 4 Scheme of fTSC and fTSR Production process

Metallurgical features of TSCR process

While processingthe steel in TSCR process from tundish to coiler the metallurgical features are important.

1. Rapid solidification of the thin slab refines the dendritic structure and contributes to greater homogeneity.
2. Non-metallic inclusions are small and globular, retain their shape during hot-rolling and contribute to isotropic properties (toughness, bendability).
3. All added micro-alloying elements remain in solution. Because of the high temperature of the cast slab prior to hot rolling, premature precipitation is avoided.
4. To minimize the difficulties of casting in the peritectic region, the carbon content of many micro-alloyed steels is restricted to between 0.05% and 0.06%. This restriction benefits toughness and weldability.
5. The high temperature of the slab during bending and unbending minimizes the tendency to form transverse cracks.
6. The temperature in the equilibrating furnace depends on the micro-alloying element and is designed to keep the micro-alloy in solution.
7. Direct charging is the main factor that reduces energy consumption during hot rolling.
8. In rolling thin slabs, the deformation in the initial passes often exceeds 50%. Heavy deformation at high temperatures is essential to refine coarse (over 1000 ?m) austenitic grains by re -crystallization.
9. The refinement and uniformity of austenitic grains is a prerequisite for a fine ferritic structure down to 4 to 5 ?m.
10. Accelerated cooling on the run-out table and under cooling of the austenite further refines the ferrite.

The production process and typical level of temperature evolution in the TSCR process is shown in Fig 5.

Fig 5 Typical level of temperature evolution during TSCR process

Advantages of TSCR process 

The following are the major advantages of thin slab casting and rolling technology.

• Reduction in capital cost.
• Reduction in manpower
• Reduction in floor space required
• Improvement in the yield of finish product from liquid steel
• Reduction in the specific fuel consumption
• Reduction in the specific power consumption

واحد های فولادسازی

چکیده

اساسا واحد کوچک فولاد یا مینی میل (mini-mill) کارخانه‌ای است مشتمل بر ذوب قراضه در کوره قوس الکتریکی، ریخته‌گری در واحد ریخته‌گری مداوم شمشال (billet) و نورد گرم میلگرد و مفتول. ظرفیت چنین واحدی منوط به فروش فولاد ساختمانی و فروش محصول برای خرید قراضه است. دو مشخصه عمومی در طراحی واحد فولاد آن است که ۵۰ درصد قراضه محلی موجود را مصرف کند و حدود ۵۰ درصد نیاز محلی به فولادهای ساختمانی را پاسخگو باشد. یک محدودیت دیگر آن است که معمولا حداکثر فاصله برای حمل را ۴۰۰ کیلومتر در نظر می‌گیرند. یکی از نکات اصلی در طراحی واحد، موازنه ظرفیت قسمت‌های مختلف است، به گونه‌ای که حداکثر استفاده از همه آنها به عمل آید. واحدهایی که شمشال می‌خرند و به میلگرد و مفتول نورد می‌کنند (واحدهای صرفا نوردی: reroller) "واحد کوچک فولاد" در نظر گرفته نمی‌شوند.

مقدمه

در سال‌های گذشته تلاش‌هایی در جهت توسعه صنایع فولاد صورت گرفته است، با این فرض که با افزایش ظرفیت، بهره‌وری اقتصادی بهتر می‌شود. تحلیل اقتصادی برخی محققان این بود که با افزایش تولید هم هزینه سرمایه‌گذاری و هم عملیات کاهش می‌یابد. واحد فولاد ایده‌آل از نظر این افراد باید تولید سالانه ۲۰ میلیون تن داشته باشد (که چنین واحدی هرگز ساخته نشده است!)

اما برخی محققان نشان داده‌اند که هزینه واحدهای خیلی بزرگ بیش از واحدهای کوچک است. مثلا در سال 1982 نسبت هزینه به ظرفیت سالانه برای واحدهای بزرگ 1200-1500دلار بر تن بود، اما برای واحدهای کوچک 250 -300 و برای واحدهای صرفا نوردی 100-150 دلار بر تن.

واحد کوچک ظرف ۲۸ ماه نصب می‌شود و به ظرفیت اسمی و کامل می‌رسد، در حالی که واحد خیلی بزرگ چهار یا پنج سال وقت لازم دارد. با توجه به مقدار بهره و تورم، کل هزینه برای سرمایه‌گذاری واحدهای بزرگ بالغ بر 25-30 درصد می‌شود، در حالی که برای واحدهای کوچک بیشتر از ۱۰ درصد نیست.

به دلیل تجهیزات ساده کارخانه، تولید هر تن فولاد بر نفر ساعت، در واحدهای کوچک بصرفه‌تر است. با یک حساب سرانگشتی، تولید برای این واحدها 500-800 تن بر نفر ساعت، و برای واحدهای بزرگ غربی 200-400 تن بر نفر ساعت است. به علاوه، واحد کوچک فولاد به دلیل زمان کوتاه طراحی تا عمل، بیشتر می‌تواند از تکنولوژی جدید بهره ببرد. مسائل ارتباطی و اداری نیز در واحدهای کوچک کمتر است.

رشد واحدهای کوچک فولاد

اولین واحد کوچک فولاد در حدود سال 1935 ساخته شد. در سال 1972 تعداد کل این واحدها در دنیای غرب به 130 واحد با ظرفیت کل ۱۵ میلیون تن در سال رسید. از این تاریخ به بعد، ظرفیت واحدها به سرعت افزایش یافت و در سال 1977 به 49 و در سال 1983 به 63 میلیون تن (با 305 واحد) رسید. در سال 1983 ظرفیت کوره‌های قوسی در دنیای غرب 180 میلیون تن بود که 39 درصد آن در واحدهای کوچک نصب شده بود.

رشد واحدهای ریخته‌گری مداوم نیز جالب است. در واحدهای کوچک فولاد در غرب، 96 درصد فولاد به صورت مداوم ریخته‌گری می‌شود در حالی که واحدهای دیگر تنها تا 37 درصد از ریخته‌گری مداوم استفاده می‌کنند. اولین واحدهای کوچک برای ظرفیت‌های 10 تا 20 هزار تن ساخته شدند، اما به سرعت رشد کردند و به محدوده معمولی 60 تا 500 هزار تن رسیدند. امروزه تعدادی واحد کوچک برای ظرفیت یک میلیون تن طراحی شده‌اند. محصولات واحدهای کوچک معمولا میلگرد و مفتول فولاد کم کربن است. این امر، استفاده از این واحدها را بهبود می‌بخشد. در سال‌های اخیر، پیشرفت تجهیزات و روش‌های تولید، کیفیت فولاد را افزایش داده است. امروزه در آمریکا بیشتر مفتول، میلگرد آجدار و مقاطع سبک در واحدهای کوچک تولید می‌شود. در آینده میلگردها و مقاطع متوسط نیز تولید می‌شود. امروزه این واحدها تنها تعداد محدودی استفاده از روش جدید ریخته‌گری امکان وارد شدن واحدهای کوچک به این بازار نیز وجود دارد.

فولادسازی

همان‌گونه که قبلا اشاره شد، واحدهای کوچک فولاد قراضه را در کوره‌های قوس الکتریکی ذوب می‌کنند. با نصب ترانسفورمر پر قدرت (Ultra High Power) زمان عملیات از ۳ تا ۴ ساعت به 60 تا 70 دقیقه می‌رسد، بنابراین، در واحدهای موچک مدرن، امکان 20 تا 23 ذوب در روز وجود دارد. کوره‌های قوسی معمولی با برق متناوب (AC) کار می‌کنند، گرچه پس از سالیان متمادی تحقیق و بررسی، اولین کوره با جریان مستقیم (DC) نیز در واحد کوچک فولاد فرانسه در سال 1984 نصب شد. مزایای کوره DC عبارتند از کاهش مصرف الکتریسیته، سر و صدای کمتر و اشکالات کمتر الکتریکی. واحدهای کوچک، بخصوص آنها که فولادهای مرغوب تولید می‌کنند، امروزه به استفاده از تکنولوژی تصفیه پاتیلی روی آورده‌اند.

برای به دست آمدن همگنی حرارتی و ترکیبی، پاتیل با استفاده از گاز خنثی (آرگون یا نیتروژن) همزده می‌شود. امروزه این روش ساده و ارزان محسوب می‌شود. تصفیه و گرم کردن توسط کوره‌های پاتیلی و تجهیزات گاززدایی انجام می‌شود. تکنولوژی فولادسازی در کوره‌های قوسی به سرعت رو به توسعه و بهبود است. تا چند سال پیش، بهره‌وری t/MVAhr مورد نظر بود. با استفاده از ترانسفورمرهای پر قدرت UHP، پیشگرم کردن قراضه، مشعل‌های اکسیژن ـ سوخت و دمش اکسیژن، زمان تخلیه به 60 تا 70 دقیقه کاهش یافته است.

به تازگی فرایندهای فولادسازی مداوم مطرح شده است. قراضه در یک تونل گرم شده پیشگرم می‌شود و به طور مداوم از طریق یک کانال لرزان به کوره منتقل می‌گردد. کوره در همه وقت می‌تواند با حداکثر توان کار کند، زیرا از ظرفیت کوره به خوبی بهره‌برداری می‌شود. سرعت تولید به دمای پیشگرم بستگی دارد.

فرایند مداوم هر 40 تا 50 دقیقه یک پاتیل مذاب به دست می‌دهد، و سپس فولاد مذاب در پاتیل تصفیه می‌شود. گرچه اساس واحدهای کوچک فولاد استفاده صد در صد از قراضه به عنوان تنها منبع فلزی بود، امروزه بیش از 100 واحد وجود دارد که آهن اسفنجی به روش احیاء مستقیم ـ اغلب با استفاده از فرایند میدرکس ـ تولید می‌کنند. شرکت‌های مانسمان دماگ و لورگی تکنولوژی جدیدی در تولید آهن خام ارائه داده‌اند که منبع بر استفاده از زغال سنگ به عنوان تنها منبع انرژی مبتنی است. آهن مذاب با مقدار کربن کنترل شده 1/0 تا 6/2 درصد در یک کوره دوار تولید می‌شود. تکنولوژی پلاسما نیز در احیای سنگ آهن به طریق مستقیم مورد آزمایش قرار گرفته است. در آینده ممکن است این روش برای واحدهای کوچک مورد توجه باشد.

ریخته‌گری

سرعت فرایند در واحدهای کوچک عمدتا به نحوه استفاده از ریخته‌گری مداوم بستگی دارد. واحدهای کوچک از شمشال و آن نوع فولادهایی که به سادگی ریخته‌گری می‌شوند استفاده می‌کنند. محدوده کوچک محصولات باعث می‌شود که از ریخته‌گری متوالی استفاده شود و بنابراین بازده بالا رود. در ریخته‌گری شمشمال، اجتناب از اکسایش مجدد مذاب بین پاتیل و تاندیش معمولا با استفاده از یک لوله ساده آب‌بندی شده انجام می‌گیرد. در تولید فولادهای مرغوب، استفاده از این وسیله برای کاهش آخال‌های غیرفلزی ضروری است. برای افزایش منطقه دانه‌های محوری (equiaxed grains) و بهبود جدایش مرکزی (central segregation) از همزن القایی (induction stirrer) در قسمت خارج از قالب استفاده می‌شود. همزن القایی حفره‌های گازی و آخال‌های زیر سطحی را کاهش می‌دهد. با توجه به تاثیر همزن القایی در تولید یک پوسته منجمد شده با ضخامت یکنواخت، سرعت ریخته‌گری افزایش می‌یابد. یک پیشرفت مهم در تکنولوژی ریخته‌گری عرصه زنجیر سخت (rigid dumy bar)انحنادار است که با آن پارگی خط (breakout) کاهش می‌یابد، هدایت آن به درون قالب به راحتی صورت می‌گیرد و آماده‌سازی دوباره آن بلافاصله پس از آنکه انتهای شمش ماشین کشنده(machinewithdrawal) را ترک کرد صورت می‌گیرد. طرح‌های مختلف ریخته‌گری افقی امروزه مطرح شده است و قطعات در آینده برای کاهش هزینه و بهبود کیفیت در واحدهای کوچک به کار گرفته خواهد شد. محافظت مذاب در فاصله بین تاندیش و قالب از جذب گاز و اکسایش مجدد آن جلوگیری می‌کند.

نورد

در سابق شمشمال‌های حاصل از ریخته‌گری در بستر خنک کننده سرد و در کوره‌های هل دهنده (pusher) یا گامی (walking beam) پیشگرم می‌شد. امروزه سعی بر استفاده از شارژ گرم شمشال‌ها یا نورد مستقیم به منظور صرفه‌جویی در مصرف انرژی است. در واحدهای قدیمی‌تر اغلب از روش باز (open train) برای نورد میلگرد و مفتول استفاده می‌شود. واحدهای جدید معمولا از روش مداوم مستقیم با 15 تا 25 قفسه و معمولا ترکیبی از میلگرد و مفتول استفاده می‌کنند. میلگرد در یک قفسه و مفتول اغلب در دو قفسه نورد می‌شود. معمولا خط نورد مستقیم مداوم دارای ۷ قفسه در نورد اولیه، ۸ قفسه میانی و یک یا دو بلوک نهایی با ۸ تا ۱۰ قفسه است.

نورد اولیه

در گذشته، ابعاد معمولی شمشال مورد استفاده در واحدهای کوچک فولاد 140 میلیمتر مربع یا بیشتر از 100 تا 120 میلیمتر مربع بود. برای افزایش تولید و بازده، تلاش در جهت بالابردن ابعاد تا ۱۲۰ میلیمتر متمرکز شده است. بنابراین، قفسه‌های اولیه با یک بلوک فشرده جایگزین شده‌اند. سازنده‌هایی چند برای بلوک وجود دارد، از جمله مورگان (Morgan) که بلوک‌های 4 و 6 قفسه‌ای برای مقادیر زیاد کاهش سطح مقطع طراحی کرده است. یک بلوک ۴ قفسه‌ای می‌تواند جایگزین 6 قفسه معمولی شود. در یک نورد با استفاده از غلتک‌های بدون شیار (grooveless) شمشال 175 میلیمتر مربع در طی یک عبور (pass) از بلوک به 75 میلیمتر می‌رسد. این بدان معناست که به طور متوسط 8/35 درصد کاهش سطح مقطع در هر قفسه و کلا 9/5 درصد تغییر طول نسبی وجود دارد. مورگاردشامر (Morgardshammer) نیز تلاش‌هایی در این زمینه کرده است. در بلوک ۵ قفسه‌ای، متوسط کاهش سطح مقطع در هر قفسه 40 درصد با استفاده از شیارهای الماسی است. یک شمشال 150 میلیمتر مربعی در یک عبور به بیضی 30 * 70 تبدیل می‌شود و کل تغییر طول نسبی 7/10 درصد است. بلوک اولیه با غلتک‌های یک سر درگیر توسط پومینیـ فورل (pomini-Forrel) ساخته شده است. زیماگ (Siemag) نیز قفسه اولیه غلتکی ساخته است.

نورد سه تایی

در نورد مستقیم، محصولات عبارتند از میلگرد، مفتول و مقاطع کوچک، نظیر نبشی، ناودانی و غیره. برای محصولات پهن، مثل صفحه و تسمه، این نوع نورد مناسب نیست. بدین منظور، نیاز به یک نورد اولیه معکوس وجود دارد که مناسب‌ترین آن نورد سه تایی است. این نورد یک بلوک ۳ قفسه‌ای بسیار فشرده است که به صورت قفسه‌های عمودی ـ افقی ـ عمودی تربیت یافته است. این نورد ابتدا برای نورد تخال‌های نازک و تبدیل گوشه‌ها به بیضی یا مربع برای تغذیه نورد میانی یک نورد میلگرد توسعه یافته بود. با توجه به استفاده از غلتک‌های تخت و نورد معکوس در چند عبور، نورد یک شمشه (bloom) مربع یا تخت به شکل‌ها و اندازه‌های مختلف، برای به تناسب درآوردن آن برای نورد بعدی در محصولات بلند نظیر میلگرد، مفتول، مقاطع یا محصولات تخت و تسمه نازک قابل قبول است. توجه به نکات زیر در پروژه بازسازی و توسعه محدوده محصول جالب است:

· میلگرد 10ـ30 میلیمتر، کلاف مفتول ۷ تا 12 میلیمتر، تسمه گرم ۳ تا ۵ در ۳۰۰ میلیمتر

· نوع فولاد: کم کربن و پر کربن، ضد زنگ

· ماده اولیه: کم کربن و پرکربن، ضد زنگ

با نورد سه تایی، شمشال‌ها یا شمشمه‌های ریختگی و کنده (ingot) در طی ۹ عبور در بلوک به مقطع 42 * 42 میلیمتر نورد می‌شوند. شمشه تخت در طی ۷ عبور در بلوک به مقطع 200*300 میلیمتر نورد می‌شود. نورد سه تایی همزمان می‌تواند یک نورد مداوم را برای میلگرد و یک نورد کوتاه را برای تسمه تغذیه کند. از آنجا که تمام غلتک‌ها بدون شیار هستند و فاصله بین دو غلتک (gap) بسیار سریع تغییر می‌کند، می‌توان به سرعت، عبورهای مختلف را به تناسب نورد، با ابعاد مختلف، برای محصولات گوناگون انتخاب کرد. در نورد سه تایی می‌توان محصول تخت را تا اندازه نهایی نورد کرد بنابراین نورد سه تایی برای محدوده وسیعی از محصولات بسیار مناسب است. نورد مستقیم معمولی نمی‌تواند این محدوده را بپوشاند.

نورد انعطاف‌پذیر

برنامه نورد معمولا وسیع و متنوع است، به گونه‌ای که آماده‌سازی‌های متوالی را برای تغییر غلتک‌ها و شیارها (grooves) و تنظیم راهنماها (guides) می‌طلبد که زمانبر است. آماده‌سازی برای شکل و ابعاد جدید محصول ممکن است توقف 20 تا 60 دقیقه‌ای یا حتی بیشتر را باعث شود. در نورد بدون شیار، تنها فاصله غلتک‌ها ـ بدون هیچ گونه توقفی ـ تنظیم می‌شود. هنگامی که ابعاد محصول نورد شده، در مقایسه با قطر غلتک، بزرگ باشد غلتک‌های تخت کاملا برای نورد شمشه و شمشال مناسب هستند. برای اندازه‌های نازک ـ میلگرد کوچک و مفتول ـ نورد پایدار نیست و راهنماهای دقیقی مورد نیاز است که خود مسائلی را در پی دارد.

یک برنامه کالیبر تخت ـ بیضی که نگارنده ارائه کرده "خود راهنما" (self rolling) است، یعنی در آن تنها راهنماهای ساده برای اندازه‌های مختلف لازم است، با این برنامه، تمام محصولات بدون تغییر غلتک و شیار نورد می‌شوند و بنابراین بازده نورد زیاد است. یک تکنیک جدید برای تهیه نبشی و ناودانی از ابعاد مناسب تخت، نورد پربازدهی را از این محصولات در پی دارد.

نورد مستقیم

پرمصرف‌ترین انرژی در نورد، کوره پیشگرم است. با نورد مستقیم، مقدار زیادی انرژی صرفه‌جویی می‌شود. شمشال فولادی معمولا در محدوده دمایی 1150 تا 1200درجه سانتیگراد نورد می‌شود. از آنجا که دما بعد از ریخته‌گری و انتقال به اولین قفسه نورد ممکن است کمتر از این شود، شمشال را پیشگرم می‌کنند. تحقیقاتی که در زمینه نورد در دمای کم انجام شده است نشان می‌دهد که امکان نورد فولادهای معمولی در دمای تا 750 درجه سانتیگراد وجود دارد. گرچه بار نورد افزوده می‌شود، اغلب کارخانه‌های نورد میلگرد ظرفیت و توانایی استفاده از دمای کن نورد را دارند.

نورد شاخه‌ای

به هنگام نورد میلگردها و مفتول‌های نازک، بهره‌وری به صورت طبیعی کم است. برای افزایش تولید، تکنیک نورد شاخه‌ای (slit rolling) بازدهی خوبی دارد و هزینه کمی در مقایسه با نورد دو خطی (strand rolling) می‌برد.

صرفه‌جویی در مصرف انرژی

تغییرات بازار جهانی در مورد انرژی حتی بر واحدهای کوچک فولاد فشار می‌آورد تا مصرف انرژی را بهبود بخشند. در یک کوره قوسی آلمانی، مصرف انرژی الکتریکی از 630 به 400 کیلووات ساعت بر هر تن فولاد کاهش یافت. برای کارخانه‌های نورد، امکان صرفه‌جویی در جدول ۲ نشان داده شده است.

در اغلب کارخانه‌های نورد، با استفاده مناسب از انرژی، صرفه‌جویی زیادی می‌توان انجام داد.

محصولات تخت

در گذشته، نیاز به محصولات بلند در مراحل صنعتی شدن، عمده مصرف فولاد را در بر می‌گرفت، اما توسعه صنعت سهم محصولات تخت را افزایش داده است. به عنوان نمونه، در سال 1960 در مکزیک مصرف فولاد 15/1 میلیون تن با 40 درصد محصولات تخت بوده است. در سال 1978 مصرف به 05/6 میلیون تن با 58 درصد محصولات تخت رسید. یک کارخانه مدرن نورد گرم تسمه، 3 تا 5 میلیون تن تسمه پهن در سال تولید می‌کند (که هزینه کارخانه بسیار بالاست). این کارخانه‌ها برای کشورهای پیشرفته مناسب نیستند، بنابراین اخیرا تکنیک ریخته‌گری تختال نازک (thin slab casting) و ریخته‌گری تسمه به وجود آمده است که هزینه سرمایه‌گذاری و عملیات آن کمتر است. مشخصات تکنولوژی‌های جدید در جدول ۳ آمده است.

در ریخته‌‌گری تختال نازک، مثلا مدل Hazeleh و نیز Hitachi و kawasaki، فولاد بین دو تسمه متحرک فولادی ـ که یک قالب نازک تشکیل می‌دهند ـ ریخته می‌شود. اختلاف این دو کارخانه در آن است که در اولی از قالب افقی شیب‌دار و در دومی از قالب عمودی استفاده می‌شود. Schloemann-Siemag از قالب نوسانی عمودی کرده است، اما با شکل خاصی در منطقه ریختن، که پهن‌تر است تا بتوان از امکان نازل غوطه‌ور
(submerged nozzle) استفاده کرد. بعد از کوشش‌های اولیه، اولین خط تکی صنعتی اکنون در شرکت نیوکور (Nucor) امریکا نصب شده است. طرح ریخته‌گری تختال نازک به صورت ریخته‌گری افقی شمشال در امریکا مورد آزمایش است. ریخته‌گری تسمه نیز تحت بررسی است. مذاب فولاد در بین دو غلتک موازی، که یک قالب کوتاه عمودی تشکیل می‌دهند، ریخته‌ می‌شود. در ریخته‌گری تسمه بسیار نازک، مذاب فولاد روی یک غلتک دوار منجمد، یا روی یک قالب متحرک افقی پاشیده می‌شود. این روش‌های جدید در آینده نزدیک در مقیاص صنعتی مطرح خواهند شد./

جدول ۱: بهره‌وری کوره قوس الکتریکی در شرایط کاری مختلف
وضعیت	t/MVAhr
معمولی	1/1
بدون پیشگرام قراضه	5/1
پیشگرام قراضه تا دمای 500	2
پیشگرام قراضه تا دمای 900	8/2

جدول ۲: امکان صرفه‌جویی در کارخانه‌های نورد
وضعیت	امکان کاهش مصرف انرژی (درصد)
بارگیری مستقیم شمش گرم	21
بهره‌برداری صحیح از خط نورد	10-20
نورد بدون شیار	13
نورد شاخه‌ای	18
نورد در دمای کم:
750	45
950	17
بلکوک با کاهش شدید سطح مقطع	5-20
نورد endless	5-10

جدول ۳: تکنولوژی جدید در ریخته‌گری
مواد	ضخامت (میلیمتر)	سرعت ریخته‌گری (متر بر دقیقه)	ظرفیت سالانه (میلیون تن)
ریخته‌گری تختال نازک	30 – 40	10 – 25	5/1
ریخته‌گری تسمه	5 – 25	20 – 30	25/0 – 4/0
ریخته‌گری تسمه بسیار نازک (ورق)	5/0 – 1	600	3/0

منبع:

P. O. Strandell; "The importance of Mini-mill for the steel industry"; Modernization of steel rolling; International Academic Publishers; 1989

نشریه فراز، شماره ۱۳، سال ۱۳۷۸

برسی انواع روشهای خنک کاری پره های توربین

ساختار :

PDF

رشته : مکانیک

فهرست مطالب تحقیق :

مقدمه

انواع خنک کاری

خنک کاری جابجایی

خنک کاری پاششی

خنک کاری لایه ای و.....

(PDF) 2.21MB دانلود فایل با حجم

Thin Slab Casting

Abstract: Thin Slab Casting is a significant evolutionary step in casting methodology and allowed much more efficiency and therefore cost effectiveness to be applied to the casting process. With thick slab casting being used predominantly, the introduction of thin slab casting allowed for a range of process efficiencies including the reduction of total production line from 800m to 250m.

The steel produced by both BOF and EAF typically follow similar routes after the molten steel is poured from the furnace. The molten steel is transferred to the ladle where the metal chemistry is adjusted to meet the final steel product specifications, which may include adding small amounts of other metal alloys. The steel then proceeds to the continuous caster, which casts the steel into semi-finished shapes (e.g., slabs, blooms, billets, rounds, and other special sections). Steel from the continuous caster is processed in rolling mills to produce the final steel shapes that are sold by the steel mill. In most cases, these cast shapes will be cooled and stockpiled for later introduction into the rolling mill where the final market shape will be produced. These shapes include coiled strips, rails, and other structural shapes, as well as sheets and bars. The semi-finished products may be further processed by using many different steps, such as annealing, hot forming, cold rolling, heat treating (tempering), pickling, galvanizing, coating, or painting. Many of these steps require additional heating or reheating. The additional heating or reheating is accomplished using furnaces usually fired with natural gas. The furnaces are custom designed for the type of steel, the dimensions of the semi-finished steel pieces, and the desired temperature. Casting developments have aimed to reduce the number of process steps involved in producing the final product. Conventional casting machines may be up to 800m in length, containing a repeating furnace, roughers and finishers. With the advent of thin slab casting the number of stages is reduced, typically reducing machine length to 250m. Thin slab casting and direct rolling (TSDR) technologies are nowadays one of the most promising processing routes to maintain steel as a leading material in technological applications. Initially, this process was exclusively for the production of mild steels. As industrial experience and knowledge improved, a rapid expansion of the range of products took place with higher strength grades becoming an important part of the overall production. Actually, it is widely accepted as a route to produce high value grades and it can be considered as a technology which has reached a high degree of maturity. Originally, the Thin Slab based process was developed with the primary goal of reducing the investment and production costs related to the traditional thick slab process. The first target achieved, due to design limitations of the casters in the first generation technologies, was to serve markets with limited requirements (mainly for low added value commercial applications) and with a productivity around 1 Mtpy (per casting strand) of HRC or less. The 4th-generation of Slab casters allow production with a variety of added value steel grades that could not be previously obtained by use of a thick slab caster. In the case of thin slab casting, the steel is cast directly to slabs with a thickness between 1.2 and 2.4 in (30 and 60 mm) instead of slabs with a thickness of 4.72 to 11.8 in (120 to 300 mm). The method involves pouring molten steel into the Tundish at the top of the slab caster, from a ladle. They are sized with a working volume of min 100 t, which will deliver the steel at a rate of one ladle every 40 minutes to the caster. The temperatures of liquid steel in the tundish as well as the steel purity and chemical composition have a significant impact on the quality of the cast product. The liquid steel passes at a controlled rate into the caster, which is made up of a water cooled mould in which the outer surface of the steel solidifies. In general, the slabs leaving the caster are circa 70mm thick, 1000mm wide and approximately 40m long. These are then cut by the shearer to length. To enable ease of casting a hydraulic oscillator and electromagnetic brakes are fitted to control the molten liquid whilst in the mould. Figure 1: Thin slab caster Figure 2: Thin slab casting (in front) in the pilot plant of Mannesmannröhren-