فرایند ریخته گری پیوسته فولاد

<h2>ریخته گری</h2> <p>امروزه یکی از شناخته شده ترین روش ها که برای ساخت و تولید قطعات صنعتی به کار گرفته می شود ریخته گری ست. در این فرایند ماده مورد نظر ذوب شده و درون یک قالب ریخته می شود. البته این روش تولید جدید نیست و در واقع یکی از قدیمی ترین فرایندهای ساخت و تولید به شمار می آید و اما در سال های اخیر با پیشرفت هایی که در حوزه متالورژی و صنعت اتفاق افتاده انواع مختلف و کارآمدی از ریخته گری نیز به کار گرفته می شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="Steel_Hot-billet-continuous-casting.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1654515209576-Steel_Hot-billet-continuous-casting.jpg" alt="Steel_Hot-billet-continuous-casting" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۱ - ریخته گری پیوسته&nbsp;</p> <p><strong>آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:</strong></p> <ul> <li><a title="انواع ریخته گری" href="#casting">انواع ریخته گری</a></li> <li><a title="ریخته گری پیوسته" href="#continuous">ریخته گری پیوسته</a></li> <li><a title="تاریخچه ریخته گری پیوسته" href="#history">تاریخچه ریخته گری پیوسته</a></li> <li><a title="فرایند ریخته گری پیوسته" href="#process">فرایند ریخته گری پیوسته</a></li> <li><a title="انواع روش های ریخته گری پیوسته" href="#type">انواع روش های ریخته گری پیوسته</a></li> <li><a href="#pros">مزایای ریخته گری پیوسته</a></li> <li><span id="casting"></span><a href="#cons">معایب ریخته گری پیوسته</a></li> </ul> <h2>انواع ریخته گری</h2> <p>ریخته گری ها بر اساس مکانیسم اجرا به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند که البته برخی از آنها پرکاربردتر می باشند. هر چند اصل ریخته گری استفاه از فلز مذاب و قالب است اما اصول اجرایی، کاربرد، تجهیزات، مزایا و معایب این روش ها با هم متفاوت هستند. برخی از روش های متداول ریخته گری عبارتند از:</p> <ul> <li>ریخته گری ماسه ای</li> <li>ریخته گری دایکاست</li> <li>ریخته گری دقیق</li> <li>ریخته گری گریز از مرکز</li> <li>ریخته گری ثقلی</li> <li>ریخته گری قالب پسته ای</li> <li><span id="continuous"></span>ریخته گری پیوسته</li> <li>ریخته گری با مدل تبخیری</li> </ul> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: <a title="ریخته گری و فرایند آن&nbsp;" href="https://www.modiranahan.com/article/2774/%D8%B1%DB%8C%D8%AE%D8%AA%D9%87-%DA%AF%D8%B1%DB%8C-%D9%88-%D9%81%D8%B1%D8%A7%DB%8C%D9%86%D8%AF-%D8%A2%D9%86" target="_blank" rel="nofollow">ریخته گری و فرایند آن</a></p> </blockquote> <h2>ریخته گری پیوسته</h2> <p>یکی از روش های بسیار پرکاربرد در صنعت فولاد جهان استفاده از ریخته گری پیوسته یا مداوم (Continuous Casting) برای تولید محصولات اولیه نظیر شمش، بلیت و بلوم است. به گونه ای که بیش از ۹۰ درصد از تولید فولاد خام جهان در حال حاضر به این شیوه انجام می شود. این فرایند در حقیقت حد واسط بین تولید فولاد و عملیات نورد است.&nbsp;</p> <p>در ریخته گری پیوسته همانگونه که از نامش مشخص است فرایند شکل دهی به فلز از ذوب کردن تا سرد شدن نهایی قطعه به صورت پیوسته و بدون قطع شدن فرایند انجام می شود.</p> <p><span id="history"></span>ریخته گری پیوسته را می توان تحولی در دنیای فولاد و تولید قطعات بزرگ و حجیم دانست و امروزه به طور قطع بهترین روش تولید شمش های فولادی به شمار می آید. البته در کنار شمش های فولادی سایر فلزات مانند آلومینیوم، مس، چدن و ... را نیز به کمک ریخته گری مدوام شکل داد.</p> <h2>تاریخچه ریخته گری پیوسته</h2> <p>ریخته گری پیوسته از نظر تاریخی فرایندی نسبتا جدیدی به شمار می آید. اگر چه فرایند ریخته گری نواری پیوسته در سال ۱۸۵۸ توسط بسمر طراحی شد اما ریخته گری پیوسته ی فولاد تا دهه ۶۰ میلادی مورد استفاده قرار نگرفت. در اجرای ریخته گری پیوسته مشکلات فنی زیادی وجود داشت. به عنوان مثال فولاد جامد به قالب می چسبید، پاره می شد و کف دستگاه می ریخت. این مشکل در سال ۱۹۳۴ با استفاده از مفهوم نوار منفی (Negatinve Strip) حل شد. به این صورت که قالب در طول بخشی از چرخه سریعتر از پوسته ی فولادی به سمت پایین حرکت می کند تا از به وجود آمدن هر گونه چسبندگی جلوگیری کند.</p> <p><span id="process"></span>پیشرفت های بعدی باعث شد تا فرایند ریخته گری پیوسته به فرایندی پیچیده تبدیل شود که در حال حاضر برای تولید بیش از ۹۰ درصد فولاد جهان از فولادهای ساده کربنی گرفته تا آلیازی و فولاد ضد زنگ به کار گرفته شود.&nbsp;</p> <h2>فرایند ریخته گری پیوسته</h2> <p>ریخته گری پیوسته یا مداوم با وارد کردن مذاب فلز به مخزن آغاز می شود. مخزن در واقع منبع تغذیه فلز است. در این مرحله کنترل ترکیب آلیاژی و رساندن مذاب به دمای مورد نظر انجام می شود.</p> <p>پس از آن مذاب از دورن منبع تغذیه به کمک لوله های مخصوص که به تاندیش معروف هستند برای ورود به دستگاه ریخته گری مداوم فراهم می شوند.</p> <p>فلز مذاب در اولین مرحله به وسیله تاندیش به قالب های مسی منتقل می شود. در این قالب فلز مذاب به صورت اولیه شکل گرفته و سرد می شود. متداول ترین روشی نیز که برای سرد کردن فلز در این نوع قالب به کار برده می شود استفاده از آب سرد است.</p> <p>هنگامی که در این مرحله قالب خنک می شود یک لایه از فلز که به قالب چسبیده است منجمد می شود در حالی که فلز داخل این لایه هنوز مذاب است.</p> <p>در مرحله سرمایش ثانویه، شمش گداخته وارد ناحیه خنک&zwnj;کننده ثانویه می شود و با فشار آب تا هسته ی مرکزی شمش خنک می شود.</p> <p><span id="type"></span>در ادامه ی خط تولید غلتک هایی تعبیه شده است که به کمک آن ها ابعاد مقطع کنترل شده و باعث حرکت افقی مقطع می شود. در برخی از کارخانه های نورد پیش از آنکه شمش به طور کامل سرد شود در ادامه ی ریخته گری پیوسته تغییر شکل هایی روی آن ایجاد می شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="en-steel-making-continuous-casting.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1654515441849-en-steel-making-continuous-casting.jpg" alt="continuous-casting" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۲ - فرایند ریخته گری پیوسته</p> <h2>انواع روش های ریخته گری پیوسته</h2> <p>سه روش ریخته گری یپوسته عبارتند از:</p> <p>ریخته گری مداوم عمومی که در آن ناحیه انجماد ثانویه عمودی ست و برش شمش نیز در وضعیت عمودی انجام می شود.</p> <p><span id="pros"></span>ریخته گری مداوم عمومی که در آن ناحیه انجماد ثانویه عمودی ست اما فرایند خمش و برش شمش ها به صورت افقی انجام می شود.</p> <p>ریخته گری مداوم خمیده که ناحیه انجماد ثانویه خمیده است اما برش شمش در حالت افقی اجرا می شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="Types-of-continuous-casting-machines.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1654515634332-Types-of-continuous-casting-machines.jpg" alt="Types-of-continuous-casting-" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۳ - انواع ریخته گری پیوسته</p> <h2>مزایای ریخته گری پیوسته</h2> <p>از جلمه مزایای ریخته گری پیوسته می توان به موارد زیر اشاره کرد:</p> <ul> <li>همگن بودن فولاد و عدم وجود ترک</li> <li>عدم تشکیل نواحی سست و تمیزی قطعه</li> <li>عدم وجود ناخالصی و عدم ورود گازهای اکسیژن، هیدروژن و نیتروژن به قطعه کار</li> </ul> <h2>معایب ریخته گری پیوسته</h2> <p><span id="cons"></span>در فرایند ریخته گری پیوسته گفته شد که در مرحله خنک کاری اولیه یک لایه از فلز منجمد و سخت می شود که به آن استرند می گویند. درون استرند فلز مذاب وجود دارد. در مواردی ممکن است استرند توانایی تحمل مذاب را نداشته باشد و شکسته شود. در این صورت فلز مذاب به دورن خط پخش می شود و باید خط را متوقف و سیستم را تمیز کرد.</p> <p>از دیگر معایب ریخته گری مداوم ترک خوردن قطعه نهایی ست که علت آن نیز عدم وجود نسبت مناسب از ترکیبات مختلف در ساختار فلز است.</p> <p>البته مشکلاتی ریخته گری پیوسته با پیشرفت تکنولوزی و کنترل دقیق تر فرایندها روز به روز کمتر شده است و می توان ریخته گری مداوم را یکی از بهترین و کارآمدترین روش های تولید فولاد خام در جهان دانست.</p>