شمش فولادی، اولین محصول قابل حمل به دست آمده از فرآیندهای فولاد ‌سازی (پس از استخراج آهن و تولید فولاد خام) است که به ‌صورت جامد و در ابعاد قابل حمل می‌باشد. در حقیقت فرآیند شمش سازی یکی از فرآیندهای میانی نورد فولادها است که ماده‌ اولیه‌ صنایع پایین ‌دستی محسوب می‌شوند. شمش سازی، در اثر انجماد فلز مذاب در قالب انجام می‌شود و چندین هدف را دنبال می‌کند که در ادامه به آنها می‌پردازیم.

شمش فولادی چیست؟

شمش، مهم‌ترین کالای زنجیره فولاد است. شمش‌های فولادی از تولیدات شرکت‌های فولادی هستند که با توجه به نیاز صنایع مختلف، به صورت ساختار شیمیایی و فیزیکی تولید می‌شوند. شکل ظاهری شمش‌ها به صورت ذوزنقه‌ای شکل بوده که طول نهایی هر کدام در حدود ۲ متر می‌باشد، از جمله ویژگی‌های این نوع از محصولات فولادی، حمل و نقل راحت آنها به دلیل شکل ظاهری آنها می‌باشد.

انواع شمش فولادی

برای تولید هر کدام از انواع محصولات فولادی می‌بایست از نوعی شمش استفاده نمود. البته قابل ذکر است که محصولاتی که با به کارگیری شمش تولید می‌شوند، همگی با فرآیند نورد گرم تولید می‌گردند. به این معنی که ابتدا شمش ریخته‌گری شده به دست کارخانه تولیدی می‌رسد و در کوره‌هایی تا دمای 900 درجه سانتیگراد حرارت می‌بیند تا برای تولید مقاطع و محصولات نورد گرم آماده شوند. طبقه بندی شمش‌ها بیشتر بر اساس ابعاد آنها صورت گرفته است. چرا که می‌توان از هر کدام از شمش‌ها محصولات مختلفی را تولید نمود. در ادامه انواع شمش را با هم بررسی می کنیم.

اسلب یا تختال

اسلب یا (Slab) دارای ظاهری متفاوت از رده‌های دیگر شمش بوده و بر خلاف بیلت و بلوم، دارای سطح مقطعی مستطیلی می‌باشد. معمولا به ضخامت ۲۳۰ میلیمتر و عرض ۱٫۲۵ متر و طول ۱۲ متری می‌باشد. اسلب مواد اولیه ساخت ورق فولادی است. به اسلب، سلب و یا تختال نیز گفته می‌شود.

شمشال یا بیلت

بیلت یا (Billet) که در فارسی به آن شمشه هم می گویند (به دلیل شباهت آن به یکی از ابزار بنایی به نام شمشه) دارای مقطعی مربع شکل است. با توجه به این که اضلاع بیلت با هم برابر هستند، بسیار مناسب برای مقاطع توپر به حساب می‌آیند. در زمانی که بیلت گداخته از میان غلتک‌های نورد عبور می‌کند، می‌توان آن را در مرکزی‌ترین قسمت قالب قرار داد. بنابراین گداخته‌ترین بخش بیلت تبدیل به مقطع مورد نظر می‌گردد. این کار باعث می‌گردد خواص مکانیکی محصول در سراسر طول تولید، یکنواخت توزیع شود.

شمشه یا بلوم

بلوم یا (Bloom) شمشی است که معمولاً مقطع مربع یا مستطیلی داشته، عرض و ضخامت آن تقریباً مساوی و سطح مقطع آن از ۲۲۵ سانتی متر مربع بیشتر است. این اصطلاح معمولاً در مورد فولادها به کار می‌رود. از شمشه برای ساخت تیرآهن، قوطی، ناودانی، سپری، میلگرد، لوله بدون درز و … استفاده می‌شود.

ریخته‌گری انواع شمش فولادی

پس ‌از آن که مذاب فولاد خام با استفاده از فولاد سازی در کوره قوس الکتریکی (EAF) و یا کنورتور به‌ دست آمد، فرآیند شمش‌ریزی به دو روش ریخته‌گری پیوسته و دستی (تکباری) انجام می‌شود. نحوه‌ ریخته‌گری و قالب شمش اهمیت زیادی دارد؛ چرا که انجماد شمش در این مرحله انجام‌ شده و ریزساختار (نظم داخلی) قطعه در اینجا شکل می‌گیرد و خواص فیزیکی و مکانیکی سایر محصولات نیز وابسته به این مرحله است.

روش شمش‌ریزی دستی (تکباری)

در این روش، مذاب توسط پاتیل به هر قالب منتقل ‌شده و تا انجماد کامل در مذاب می‌ماند و برای ریختن هر شمش فولادی یک قالب مجزا نیاز است.

روش شمش‌ریزی پیوسته

در شمش‌ریزی مداوم (فابریک یا CCM)، فلز مذاب با سرعت مشخصی در داخل قالبی که معمولاً مسی است و به ‌وسیله سیستم آبگرد خنک می‌شود؛ ریخته می‌شود. در همین حین، قسمت‌های جامد قبلی با سرعتی برابر سرعت بارریزی از انتهای قالب بیرون کشیده می‌شوند. اگر شمش منجمد شده، به‌ طور مداوم بریده‌ شده و بارریزی تا زمانی که مذاب وجود دارد ادامه یابد، روش را شمش‌ریزی مداوم می‌گویند. این روش در صنعت به دلیل صرفه‌ اقتصادی و سرعت در انجام فرایند، رواج بیشتری دارد.