ریخته گری پیوسته (CC) فولاد یعنی شکل دهی پیوسته و مستقیم فولاد مذاب به
مقاطع فولادی نیمه نهایی مانند بلوم، بیلت و اسلب است. ریخته گری مداوم یکی
از مهمترین فرایندهای تولید ابداع شده در دنیا در صنعت فولاد سازی است که
نتایجی از قبیل بهبود در کیفیت، راندمان، بهره وری و صرفه اقتصادی را در
محصولات فولادی به همراه داشته است. امروزه بالغ بر ۹۵٫۵ درصد از تولید
فولاد خام جهانی از این روش تولید می شود. استفاده از روش ریخته گری پیوسته
یک پدیده بسیار مهم و پیشرفته متالورژیکی است که در آن سرعت تولید شمش
بسیار افزایش می یابد و کیفیت متالورژیکی شمش ها نیز به دلیل یکنواختی و
همگونی تولید بهبود می یابد. یکنواختی و بی عیب بودن شمش ها در این روش سبب
شده که ضایعات تولید در هنگام نورد کمتر و تولید اقتصادی تر شود. به وسیله
ریخته گری پیوسته شمش، بیشتر فلزات غیر آهنی، فولادهای کربنی و آلیاژی را
می توان ریخته گری کرد. از زمان بکارگیری این روش تا کنون، پیشرفت های
شایانی در تکنیک های اجرایی ایجاد شده است.
دو
انقلاب که در فناوری فرآیند فولادسازی در اواخر قرن گذشته به وقوع پیوست
عبارت بود از ریخته‌گری پیوسته فولاد و نورد اسلب نازک (TS/FR) که معروف
هستند به ریخته‌گری اسلب نازک. در ریخته‌گری پیوسته (CC) فرآیند تولید شمش
یا کنده (ingot) حذف شده و روی فولاد مذاب نورد بیشتری صورت می‌پذیرد تا
محصولات نیمه نهایی تولید گردد.
تکنولوژی ریخته‌گری اسلب نازک موجب کاهش هزینه تولید و اقتصادی شدن واحد
نورد ورق از نظر حجم تولید شده که در نهایت باعث شد که چندین فولادسازی به
ریخته‌گری شکل نهائی (Near-Net- Shape)اسلب و نورد مستقیم اسلب به محصول
نهائی با هزینه کمتر و کیفیت بهتری روی آورن
ریخته گری پیوسته یا مداوم
عبارت از فرآیند است که برای تولید پیوسته ی قطعات اولیه ی فلزی مورد
استفاده قرار میگیرد انواع تسمه.شمشال.تختال.میل گرد و دیگر مقاطع مختلف از
تولیدات این روش هستند ریخته گری پیوسته در سال 1840 برای تولید لوله های
سربی ابداع شد اما تا سال های دهه ی 30 قرن بیستم بصورت تجاری در نیامد
امروزه ریخته گری پیوسته وارد عصر جدیدی از پیشرفت شده است این امر نه تنها
در حجم تولیدات آنبلکه در تکنولوژی وتقابل آن با دیگر فرآیند های تولید
است بیش از 50 درصد تولید جهانی فولاد به این روش صورت میگیرد در ژاپن بیش
از 80 درصد تولیدات فولادی به روش ریخته گری پیوسته است .
معمولاً هنگامی که انجماد شکلهای پایه برای تولید به روشهای دیگر
(مانندنورد یا آهنگری)مورد نیاز است، ریخته گری پیوسته مداوم به کار می
رود. از اینروش همچنین برای تهیه قطعات بلند،پیوسته و با مقاطع مخصوص
استفاده می شود. در اینروش فقط با یک قالب تعداد زیادی قطعه تهیه می شود
زیرا هر قطعه اساساً قسمتی بریدهشده از یک تولید پیوسته است. به علاوه به
علت عدم آلودگی مذاب به هنگام ریختنکیفیت محصول نهایی خیلی بالا است و جابه
جایی ماده به حداقل ممکن کاهش می یابد.
تجهیزات مهم ماشین ریخته گری مداوم
(Ladle)پاتیل ملاقه ظرف فولادی که داخل آن با آجرنسوز چیده شده و ازآن جهت
حمل مذاب از کوره به واحد ریخته گری استفادهمی شود و یا در محل کوره های
پاتیلی عملیات تصفیه فولاد در داخل آن انجام و سپس به واحد ریخته گری
انتقال می یابد.
ظرفیت حداکثر پاتیل: 220 تن
وزن پاتیل خالی : تقریبا 100تن
( LadleTurret)برج پاتیل گردان
برج پاتیل گردان از نوع پروانه ای و با ظرفیت حمل حداکثر 320×2 تن می باشد
وقادر به گردش 360 درجه ای بوسیله سیستم الکترو مکانیکی می باشد. این
تجهیز دارایقالب پوشش پاتیل از نوع هیدرولیکی و همچنین به حسگر شناسایی
سرباره پاتیل مجهز میباشد. عملکرد اصلی و عمده Turret انتقال و جابجایی
پاتیل هایپر و خالی به یک مکان مناسب جهت ادامه عملیات ریخته گری می باشد.
به همین منظور Turret درجهت خلاف عقربه های ساعت می چرخد و به موقعیت نهایی
نزدیک می شود و سرعت آن به طوراتوماتیک کاهش می یابد و سرانجام در محل
اصلی متوقف می شود.
( Nozzle) نازل شرود
درریخته گری تختال به منظور جلوگیری از تماس ذوب با هوای محیط و اکسید شدن
وهمچنین هدایت فولاد مذاب از پاتیل به داخل تاندیش و از تاندیش به
قالبریخته گری نازل نصب می گردد (15-20 سانتی متر از طول نازل در درون قالب
قرار میگیرد) تا فولاد با کیفیت بالاتر تولید شود. جنس این لوله از گرافیت
میباشد.
( Tundish )قیف
تاندیش ظرفی واسط است که دارای دو دریچه تخلیه مذاب جهت تغذیه به قالب
دستگاه می باشدومحل قرارگیری آن بین پاتیل و قالب ریخته گری است.جنس آن از
مواد نسوز و بدنه ازفولاد میباشد.
عملکرد عمده و اصلی :
1-انتقال فولاد مذاب از پاتیل به درون قالب
2-همگن سازی و ایجاد جریان یکنواخت مذاب
3-ذخیره سازی فولاد مذاب جهت تعویض پاتیل
بهمنظور جلوگیری از کاهش درجه حرارت مذاب و جلوگیری از ترکیب اکسیژن و نیتروژن هوابا مذاب از درپوش تاندیش استفاده می شود.
ظرفیت خالی : 60 تن
ظرفیت پر : 67 تن
- قالب و نوسان Mouldand Oscillation
نقش
قالب در ماشین ریخته گری، شکل دهی به مواد مذاب بوده و مواد پس از عبور از
درونقالب، به شکل مکعب از آن خارج می گردند. جهت همگن شدن مواد در داخل
قالب و خروجبهتر اسلب از دستگاه لرزاننده (Oscillator)استفاده می گردد و
نوسان آن تقریبا 7mmمیباشد.
قالبعلاوه بر اینکه باید به اندازه کافی سخت و در برابر سایش مقاوم باشد
همچنین بایدخاصیت انتقال حرارت و گرمای خوبی از خود نشان دهد. از این رو
قالب از جنس مس وآلیاژهای آن ساخته می شود و سطح مس را بوسیله کروم آبکاری و
سخت می کنند.ضخامتتقریبی این پوشش 0.15mmمیباشد.
قالب از صفحات مسی و بدنه فلزی ( نگهدارندهصفحات ) تشکیل می شود که در بین صفحات مسی و بدنه فلزی آب جریان دارد.
قالبها بعد از 200ذوب سرویس میشوند(هر ذوب تقریبا 150 تا 200 تن میباشد)
صفات مسی دارای قوس میباشند که به خروج بهتر اسلب از زیگمنت کمک میکند.
-استراکچر
تمام قسمت های قالب بر روی استرکچر منتاژ میشوند که وظیفه ی آب رسانی را هم به عهده دارد
_تاپزون
تاپزون
بعد از استراکچر نصب میشود و دارای 9 غلطک از هر دو سمت است.طول هر غلطک
1300mmو قطرآن 150mmمیباشد. وظیفه ی تاپزون هدایت اسلب و تشکیل پوسته ی
انجماد توسط پاشش آب است. تاپزون هابعد از 14 روز سرویس میشوند.
پیشرفت‌هایی در ریخته‌گری پیوسته
مزیت‌های بکارگیری ریخته‌گری پیوسته در فولاد‌سازی‌ها را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:
راندمان بالا:
راندمان ریخته‌گری کنده به فولاد نیمه‌نهائی بین 82 تا 84 درصد است ولی
راندمان در ریخته‌گری پیوسته که فولاد مذاب به محصول نیمه‌نهائی تبدیل
میشود بین 95 تا 97 درصد است.
ریخته‌گری پیوسته: فرآیند ریخته‌گری پیوسته در مقایسه با ریخته‌گری کنده 20 درصد از مصرف انرژی می‌کاهد.
با حذف فرآیند نورد در واحدهای نورد اولیه که در ریخته‌گری کنده ضروری
است، فرآیند ریخته‌گری پیوست از صرف زمان و هزینه اضافی می‌کاهد.
کاهش نیروی کار در فرآیند ریخته‌گری پیوسته بهره‌وری را افزایش داده، شرایط محیط کار را بهبود بخشیده و از هزینه تولید می‌کاهد.
اگرچه مزیت ریخته‌گری پیوسته در دهه 60 قرن پیش مشخص گردید، پذیرش آن در سطح جهانی به دو دهه طول کشید. در ابتدا حدود 80 درصد ماشینهای ریخته‌گری ماشینهای عمودی بودند. اما تا دهه 80 قرن گذشته ماشینهای عمودی تغییر یافته و تقریباً 98 درصد آن به ماشینهای ریخته‌گری پیوسته تبدیل شدند که در حال حاضر به شکل قوسی یا خمیده درآمده‌اند.
در دهه 1960 حدود 5 درصد تولید فولاد خام در جهان به صورت پیوسته ریخته‌گری می‌شد. اما هم‌اکنون به حدود 95 درصد رسیده است. از سال 1993 تا سال 2009 رشد ریخته‌گری پیوسته در جهان در جدول شماره یک نشان داده شده است.
مشخصات کیفی محصولات ریخته‌گری پیوسته
محصول ریخته‌گری پیوسته نه تنها باید از نظر ابعاد دقیق باشد بلکه باید از جنبه کیفی نیز تنوع داشته باشد. از جنبه‌های کیفی آن می‌توان به تمیز بودن، نداشتن ترک سطحی و نداشتن ناخالصی‌ها مختصراً به شرح زیر اشاره کرد:
تمیزی :
در ریخته‌گری پیوسته انجماد سریع فلوتاسیون محتویات غیرفلزی در رشته‌ها را
نسبتاً به تاخیر می‌اندازد. این محتویات می‌تواند منتهی به تشکیل مناطق
ضعیفی یا سستی گردد که در فرآیند بیشتر مشکلاتی را ایجاد میکند.
ترک :
انواع ترک یا شکاف‌ها را می‌توان در محصولات ریخته‌گری پیوسته در سطح و
عمق مشاهده کرد. معمولاً این ترک‌ها به دلیل اینکه در معرض هوا قرار گرفته و
در طی نورد جوش می‌خورند در مواقعی باعث عیب و ایراد در محصول میشوند.
معمولاً برای از بین بردن ترک‌ها از برش شعله‌ای یا سنگ‌زنی استفاده میشود
اما این اقدامات می‌تواند از میزان تولید یا بهره‌وری بکاهد.
تجمع ناخالصی‌ها
تجمع ناخالصی‌ها یا عناصر محلول مانند کربن، منگنز، گوگرد و فسفر باعث به وجود آمدن خواص ناهماهنگی در محصول میشوند.
گاز محلول
وجود
گازهای محلول مانند نیتروژن، هیدروژن و اکسیژن منتهی به تشکیل سوراخ‌های
سوزنی‌شکل در طی فرآیند انجماد می‌گردد. حضور این گازهای محلول خصوصاً
نیتروژن باعث معایبی در خواص مکانیکی فولاد ریخته‌گری پیوسته میشود
طبق نظریه متخصصین فولاد، فولاد ریخته‌گری پیوسته می‌تواند در ترکیب معایب زیر را داشته باشد:
1-محصولات ریخته‌گری پیوسته با محتوی کربن در مرحله Peritectic مستعد ترک‌خوردگی بوده و در نتیجه شاید طبق استانداردهای کیفی خاص نباشد.
2-اگر نسبت منگنز و سولفور به نسبت کمتر از 20 باشد ترک به وجود می‌آید.
3-میزان فسفر بالا قابلیت شکل‌پذیری بدون ایجاد ترک یا شکستگی (ductility) و استحکام فولاد را کاهش داده و درصد آن در اسلب فولادی باید کمتر از 025/0 درصد باشد.
ریخته‌گری پیوسته تغییرات چشمگیری در طرز فکر فولادسازان هندی به وجود آورده و فناوری ریخته‌گری پیوسته در کشور پذیرفته شده و نتیجه بهبود کیفی محصولات نهائی و توان رقابتی فولادسازان کشور را ارتقاء بخشیده است.
ریخته‌گری پیوسته در هند
تا
اوایل دهه 80 سال گذشته فولادسازان هندی به طور کامل علاقه زیادی به
آشنایی و بکارگیری تکنولوژی ریخته‌گری پیوسته و فرآیندهای مدرن مرتبط با آن
نداشتند. این یک حقیقت است که فرآیند ریخته‌گری پیوسته نیازمند
سرمایه‌گذاری بالاتری نسبت به ریخته‌گری کنده است اما مزیت‌های ریخته‌گری
پیوسته این فرآیند را در نزد فولادسازان کشورهای مختلف جهان محبوب کرده
است. حتی در سال 1981 کشورهایی مانند برزیل، مکزیک، ونزوئلا، مصر و اندونزی
به ترتیب 4/36، 9/31، 2/62، 2/66 و 2/70 درصد ریخته‌گری پیوسته را در
صنایع فولادسازی خود به کار گرفتند. در مقایسه با کشورهای فوق هند تا سال
1981 از فناوری CC استفاده نمی‌کرد. در اوایل دهه 1990 هند اولین ریخته‌گری
شمش و ریخته‌گری اسلب خود را نصب کرد. اما وضعیت در دو دهه اخیر کاملاً
تغییر کرده و همه تولید‌کنندگان در حجم قابل ملاحظه‌ای تکنولوژی ریخته‌گری
پیوسته (CC) را به کار گرفتند. هند نیز سال 2010-2011 توانست در فرآیند
فولاد خام خود از ریخته‌گری پیوسته استفاده کند.
ریخته گری پیوسته، فلز مذاب را بر اساس یک فرایند پیوسته، به جامد تبدیل
می کند و شامل چندین فرایند تجاری مهم می باشد. این فرایندها موثرترین راه
برای جامد کردن حجم زیادی از فلز و تبدیل آنها به اشکال ساده برای
پردازشهای بعدی می باشند. در جهان اکثر فلزات پایه شامل بیش از ۵۰۰ میلیون
تن فولاد، ۲۰ میلیون تن آلومینیم، و یک میلیون تن مس، نیکل و دیگر فلزات،
سالانه با استفاده از فرایند ریخته گری پیوسته به تولید انبوه می رسند.
ریخته گری پیوسته توسط ماهیت حالت پایدار (Steady State) خود از دیگر
فرایندهای انجماد متمایز می شود. فلز مذاب در مجاورت دیواره قالب منجمد می
شود، در حالی که بطور همزمان، از کف قالب با سرعتی که فصل مشترک جامد/مایع
در یک موقعیت ثابت با زمان تغییر نکند، دوباره باز پس گرفته شده و دوباره
جامد، مایع می شود. این فرایند هنگامی که تمام جنبه‌های آن در حالت پایدار
کار کنند، به بهترین وجه عمل می کند.
نسبت به دیگر فرایندهای ریخته گری، ریخته گری پیوسته عموماً هزینه سرمایه
گذاری بالاتر اما هزینه اجرایی کمتری دارد. این فرایند پربازده ترین روش چه
از لحاظ هزینه و چه از لحاظ انرژی برای تولید انبوه قطعات فلزی نیمه تمام
با کیفیتی سازگار با انواع ابعاد و اشکال محسوب می شود. سطح مقطع قطعات می
تواند مستطیلی، برای نورد بعدی و تبدیل آن به ورق یا صفحه، مربع یا دایره
برای محصولات طویل، و حتی اشکال "استخوان سگی" برای نورد و تبدیل به تیرهای
H یا L باشد.
انواع مختلف فرایند ریخته گری پیوسته وجود دارد. تعدادی از مهمترین
فرایندها را نشان می‌دهد. ماشینهای عمودی، برای ریخته گری آلومینیم و برخی
فلزات دیگر با کاربردهای خاص، بکار می روند. ماشینهای انحنادار، برای ریخته
گری اکثر فولادها مورد استفاده قرار می گیرند و نیازمند خم کردن و یا راست
کردن لایه در حال انجماد است. ریخته گری افقی ساختمان کوچکتری دارد و گاها
برای فولادها و آلیاژهای غیر آهنی بکار می رود. در نهایت، ریخته گری تسمه
نازک، به منظور به حداقل رساندن میزان نورد مورد نیاز، برای تولید محدود
فولادها و فلزات دیگر استفاده می شود.
1)ریخته گری پیوسته فولاد:
ریخته گری پیوسته، فرایندی نسبتاً جدید در دوره های تاریخی محسوب می شود.
اگرچه ریخته گری پیوسته تسمه توسط بسمر (Bessemer) در سال ۱۸۵۸ مطرح شد،
اما ریخته گری پیوسته فولاد تا دهه ۶۰ میلادی استفاده گسترده نیافت.
تلاشهای اولیه مشکلات فنی زیادی داشت مانند "گسیختگی": لایه فولاد در حال
انجماد به قالب می چسبد، پاره می شود و فولاد مذاب اجازه می‌یابد در تمام
کف دستگاه پاشیده شود. این مشکل توسط ژانقانز (Junghans) در سال ۱۹۳۴ از
طریق نوسان عمودی قالب (با استفاده از مفهوم "تسمه منفی" به این معنا که
قالب سریعتر از لایه فولاد به سمت پایین بیاید تاچسبندگی اتفاق نیافتد) حل
شد. بسیاری نوآوریها و پیشرفتهای دیگر، فرایند ریخته گری پیوسته را به
فرایند پیچیده کنونی آن برای تولید بیش از ۹۰ درصد فولاد امروز جهان شامل
فولاد کربنی ساده، آلیاژی و فولادهای زنگ نزن، تبدیل کرد.
در فرایند ریخته گری پیوسته فولاد، تغار، فولاد کافی را برای ایجاد یک
جریان پیوسته تا قالب، حتی در حین تعویض پاتیلها که بطور دوره ای و متناوب
از فرایند فولادسازی پر و آورده می شوند، نگه می دارد. همچنین تغار می
تواند به عنوان ظرف تصفیه عمل کرده و ناخالصی های مضر را بصورت یک لایه
سرباره شناور کند. اگر ذرات ناخالصی جامد اجازه یابند در محصول باقی
بمانند، نقایص سطحی از قبیل "زخمک" ممکن است در حین عملیاتهای نورد بعدی
تشکیل شود یا باعث تمرکز تنشهای درونی موضعی شود و در نهایت عمر خستگی را
کاهش دهد. به منظور تولید محصولات با کیفیت تر، فولاد مذاب باید از قرار
گرفتن در معرض هوا از طریق پوشش سرباره روی کل سطح مایع در هر ظرف و با
بکارگیری نازلهای سرامیکی بین ظرفها، محافظت شود. اگر این اتفاق نیافتد،
اکسیژن هوا با فولاد واکنش داده و ناخالصی های اکسیدی مضر تشکیل می شود.
در قالب، فولاد مذاب در مجاورت دیواره های قالب مسی بدون کف (غیر محدود)
که به وسیله آب سرد می شود، منجمد شده و یک لایه جامد را تشکیل می دهد.
قالب بصورت عمودی نوسان می کند تا چسبندگی لایه به دیواره قالب برطرف شود.
قرارگیری نوردهای متحرک پایین تر از دستگاه از چسبیدن لایه جامد به دیواره
در سرعتی که با جریان فلز در حال ورود مطابقت داشته باشد، جلوگیری می کند
در نتیجه فرایند بصورت ایده آل در حالت پایدار پیش می رود. سرعت جریان مذاب
توسط محدود کردن دهانه نازل ،بر اساس سیگنالی که از یک حسگر سطحی در قالب
فرستاده می شود، کنترل می گردد.
بحرانی ترین قسمت فرایند انجماد اولیه در هلاله است جایی که نوک لایه
منجمد شده به قالب و مذاب می رسد. اینجا، جایی است که سطح محصول نهایی
ایجاد می شود و اگر مشکلاتی از قبیل تغییر سطحی اتفاق بیافتد، نواقصی مانند
ترکهای سطحی می توانند شکل گیرند. برای اجتناب از این موضوع، روغن یا
سرباره قالب به هلاله فولاد اضافه شده و در فاصله بین قالب و لایه جاری می
شود. علاوه بر روانکاری سطح تماس، لایه سرباره قالب از فولاد در برابر هوا
محافظت کرده، ناخالصی‌ها را جذب کرده و عایق حرارتی ایجاد میکند.
زیر خروجی قالب، لایه نازک منجمد (با ضخامت ۶ الی ۲۰ میلیمتر) به عنوان
ظرف عمل کرده و از مایع باقی مانده که بخش درونی لایه را ایجاد می کند،
حفاظت می کند. پاشش آب یا هوا سطح لایه بین نوردهای پشتیبان را خنک می کند.
نرخ سیلان پاشش برای کنترل دمای سطح لایه با حداقل گرم شدن دوباره تا جامد
شدن کامل هسته مذاب تنظیم می شود. بعد از آنکه هسته کاملا منجمد شد (در
"طول متالورژیکی" بار ریز که ۱۰ تا ۴۰ متر است)، شمش پیوسته با مشعل اکسی
استیلن به تختال یا شمشال یا هر طول دلخواه دیگری بریده می شوند.
فرایندهای ریخته گری پیوسته مختلفی برای تولید مقاطعی با اشکال و ابعاد
متفاوت وجود دارد. قالبهای سنگین چهار تکه صفحه‌ای با صفحات سخت و محکم
پشتیبان برای ریخته‌گری تختالهای بزرگ و مستطیلی (به ضخامت ۵۰ تا ۲۵۰ mm و
عرض ۵/۰ تا ۲/۲ متر) که نورد شده و به ورق یا صفحه تبدیل می شوند، بکار می
روند. قالبهای مشابهی نیز برای ریخته گری شمشه های با مقطع تقریبا مربع که
سطح مقطع آنها تا ابعاد ۶۰۰×۴۰۰ mm میرسد، استفاده می شوند. قالبهای
استوانه ای یک تکه برای ریخته‌گری شمشهای کوچک و مربعی (به ضخامت ۱۰۰ تا
۲۰۰ mm) که نورد شده و محصولات طویلتری مانند مفتولها، نبشی‌ها، ریلها،
میخ‌ها و محورها تبدیل میشوند، مورد استفاده قرار میگیرد. فرایند جدید
ریخته‌گری تسمه با استفاده از نوردهای دوار بزرگ بعنوان دیواره های قالب
برای انجماد ورقهای فولادی به ضخامت ۱ تا ۳ mm در حال توسعه است.
در هنگام ریخته‌گری مقاطع بزرگ مانند تختال، باید یک سری غلتک نورد لایه
فولادی نرم بین خروجی قالب و طول متالورژیکی را پشتیبانی کند تا باد کردن
یا Bulging دراثر فشار مذاب درونی به حداقل برسد. غلتکهای اضافی دیگری نیز
برای وادار کردن لایه به راست شدن (از طریق انتقال از بخش انحنادار به بخش
مستقیم و راست مسیر) لازم است. اگر پشتیبانی و تنظیم غلتک نورد کافی نباشد،
منجر به بروز ترکهای داخلی و جدایی می شود. این عیوب حتی بعد از چندین
نورد دیگر در عملیاتهای دیگر، در محصول نهایی باقی خواهد ماند، بنابراین
کنترل فرایند ریخته گری از اهمیت زیادی برخوردار است.
فرایند فوق با بستن کف قالب با یک "میله کف بند " آغاز می شود. بعد از
آنکه فلز به میزان کافی مانند یک قطعه ریخته گری معمولی تا نوکش منجمد شد،
میله کف بند به آرامی از طریق دستگاه ریخته گری پیوسته پایین می آید و به
حالت پایدار باز می گردد. سپس این فرایند بطور پیوسته از یک ساعت تا چند
هفته ادامه می یابد تا وقتی که ذخیره فولاد به اتمام رسد و فرایند دوباره
آغاز شود. حداکثر سرعت ریخته گری به میزان ۱ الی ۸ m/min برای اجتناب از
مشکلات کیفیتی که عموما در سرعتهای بالاتر بدتر است، توسط طول مجاز هسته
مذاب کنترل میشود.
بعد از آنکه فولاد بارریز را ترک کرد،دوباره تا دمای یکنواخت حرارت می
بیند و با نورد به ورق، میله، ریل و اشکال دیگر تبدیل می شود. کارخانه های
مدرن فولادسازی خط نورد خود را نزدیک به بارریز قرار می‌دهند تا از اتلاف
انرژی حرارت دهی دوباره جلوگیری کنند. اطلاعات بیشتر در زمینه ریخته گری
پیوسته فولاد در منابع دیگر یافت می شود. کاربرد مدلهای کامپیوتری برای درک
و بهبود این فرایند در "بخش مدلها" بحث خواهد شد.
۲) ریخته گری نیمه پیوسته آلومینیم:
بیش از ۹۰ درصد آلیاژهای تجاری آلومینیم با دستگاههای ریخته گری عمودی
نیمه پیوسته ریخته می شوند و نوعا بین ۰۵/۰ تا ۵/۰ m قطر سطح مقطع آنها
است. این فرایند مشابه ریخته گری پیوسته فولاد است ولی تفاوت مهم آن این
است که باید بصورت متناوب هنگامی که قسمت تحتانی شمش ریخته شده به کف چاله
ریخته گری رسید، متوقف شود. تفاوتهای دیگر شامل سرعت آرامتر فرایند ریخته
گری (۰۳/۰تا ۱/۰ m/min)، که به کارهای جلوگیری‌کننده از بروز ترک داخلی
نیاز دارد، و طول متالورژیکی کوتاهتر (۱/۰ تا ۱ متر) هستند.
دو روش معمول ریخته گری پیوسته آلومینیم سرد کردن مستقیم (Direct-chilll
or DC) و فرایند الکترومغناطیسی (electromagnetic or EM) می باشند که توسط
روشی که برای پشتیبانی مذاب در هلاله دارند از هم متمایز می شوند. فرایند
DC از دیواره های قالب که با آب سرد می شوند (مشابه فرایند ریخته گری
فولاد) استفاده می کند در حالی که فرایند EM نیروهای الکترومغناطیسی افقی
را برای جدایی فلز از سطح دیواره قالب اعمال می کند. در هر دو فرایند،
پوسته جامد اندکی زیر هلاله که در آن سطح با پاشش آب سرد می شود، چروکیده
می شود. اطلاعات بیشتر در مورد ریخته گری پیوسته آلومینیم در منابع دیگر در
دسترس است.
۳ )دیگر فرایندهای نوع ریخته گری پیوسته:
مس اغلب با استفاده از فرایندهای افقی و عمودی به منظور تولید شمشهای
دایره‌ای برای فرایندهای اکستروژن، فورج، یا کشش سیم بعدی، بصورت پیوسته
ریخته‌گری میشود. انواع مختلف فرایندهای ریخته‌گری پیوسته دیگر برای
کاربردهای خاص وجود دارد. ذوب دوباره الکترو شیمیایی سرباره (ESR) و ذوب
دوباره در قوس خلاء (VAR) دو شکل از روشهای ریخته گری پیوسته عمودی مورد
استفاده برای فلزات غیر آهنی، سوپر آلیاژها و آلیاژهای خاص با قطر تا ۵/۱
متر می باشند. این فرایندها از وارد شدن ناخالصیهای اکسیدی جلوگیری کرده و
ناخالصیهایی چون سولفورها را به منظور تولید فلزی با خلوص بالا با جدایش کم
و نسبت به قطعات ریختگی پیوسته مرسوم با نواقص دیگر کمتر، خارج می‌کنند.
محصولات آنها گرانتر هستند اما برای قطعات مهم و حساسی مانند قطعات مربوط
به صنایع هوافضا مورد نیاز هستند.
برخی از مهمترین پدیده هایی که این فرایند را کنترل می‌کنند و کیفیت محصول را معین می‌نمایند در زیر آمده است:
جریان فولاد به درون قالب از طریق دریچه های نازل ورودی که معمولا منشعب
هستند، انجام می شود. سرعتهای بالا عدد رینولدی بیش از ۱۰۰۰۰۰ ایجاد کرده و
رفتاری کاملاً متلاطم دارند.
گاز آرگون برای جلوگیری از مسدود شدن نازل به درون آن تزریق می شود.
حبابهای ایجاد شده، خاصیت شناوری و سبکی ایجاد می کنند که تاثیر زیادی هم
در قالب و هم در نازل بر الگوی جریان دارد. آنها همچنین ناخالصی‌ها را جمع
کرده و می توانند عیوب سطحی جدی در محصول نهایی ایجاد کنند.
جریان مذاب در سطح آزاد بالایی قالب در کیفیت فولاد تاثیر زیادی دارد.
سرعت افقی در طول فصل مشترک جریان را ایجاد کرده و انتقال حرارت را در لایه
های فلاکس جامد و مایع که در سطح آزاد بالایی شناور هستند، کنترل می کند.
در ضخامت و طول محصول نهایی اختلاف در ترکیب زیاد به دلیل در هم آمیختگی
بعد از تغییر درجه فولاد، ممکن است به وجود آید
ریخته‌گری اسلب نازک
در اواخر دهه 80 قرن پیش دور جدیدی از هیجان دنیای جهانی فولاد را فرا گرفت و آن دست یافتن به فناوری جدید معروف به ریخته‌گری اسلب نازک بود. ماشینهای ریخته‌گری دهه 60 و 70 قرن پیش اسلب به ضخامت 200-250 میلیمتر تولید می‌کردند اما ماشینهای ریخته‌گری جدید اسلبی به ضخامت 50 تا 90 میلیمتر تولید می‌کنند.
اولین کارخانه ریخته‌گری اسلب نازک در جهان کارخانه فولادسازی ؟؟؟ در امریکا بود که در ژوئیه 1989 راه‌اندازی شد. فناوری به‌کار گرفته شده در آنجا تولید فشرده فولاد (CSP) نام داشت. این فرآیند توسط شولمن زیماگ آگ آلان ابداع شده که بین یک ماشین ریخته‌گری اسلب نازک با یک واحد نورد چند‌خطه برای تولید شمه نورد گرم با حداقل هزینه بدون هرگونه افت زیاد انرژی بین فرآیندهای ریخته‌گری و نورد، یک ارتباط مستقیم ایجاد میکند.
دومین کارخانه نورد ورق اسلب نازک در جهان تحت عنوان (TS/FR) که اولین نسل این فرآیند بود در ایتالیا در سال 1992 با تکنولوژی نورد تسمه هم‌خط (In-Line Strip) راه‌اندازی گردید. تکنولوژی تسمه هم خط توسط مانسمان و ماگ آلان طراحی شده است.
نسل دوم ماشینهای ریخته‌گری اسلب نازک
دومین نسل ماشینهای ریخته‌گری اسلب نازک در حد زیادی پیشرفته شده است و دارای چندین مشخصه جدید است. این مشخصات شامل ترمزهای الکتروگلنتیک، قالب نوسانی هیدرولیکی و سیستم کاهش‌دهنده ضخامت ماهیچه اسلب مذاب (LCR) میباشند. تمامی این مشخصه‌ها موجب کاهش هزینه و بهبود عمده در کیفیت محصول شده است.
انواع تکنولوژی‌های ریخته‌گری اسلب نازک تکنولوژی( CSP)
در فناوری تولید فشرده اسلب (CSP) اس ام اس آگ آلان (پیشرو در زمینه تکنولوژی اسلب نازک) ماشین ریخته‌گری می‌تواند اسلبی به ضخامت 50 میلیمتر تولید کند که در یک تونل (کوره متعادل‌کننده) گذشته و به‌طور مستقیم وارد قفسه نهائی یک واحد نورد تسمه گرم سنتی میشود. SMS با طراحی یک قالب قیفی شکل به یک دستاورد دست یافت که ورود نازل نیمه غوطه‌ور (SEN) را آسان‌تر میکند و در نتیجه موارد زیر بهبود می‌یابد:
قابلیت اطمینان زیاد از ریخته‌گری در سرعتهای بالا (حداکثر 6 متر در دقیقه) شار حرارتی یکنواخت در عرض و عمق قالب که یک کیفیت مطلوب در سطح در طول تسمه ایجاد نموده و تسمه با ضخامت کمتر از یک میلیمتر به تسمه 1200 میلی‌متری ارجاع میشود.
قالب قیفی شکل ماشین ریخته‌گری CSP دارای یک نازل ورودی غوطه‌ور مطلوب است که می‌تواند موارد زیر را تضمین کند:
1-سطح یکنواخت قالب
2-تشکیل یکنواخت سرباره
3-شار حرارتی یکنواخت
4-اسلب خوب و سطح تسمه بدون هیچگونه ترک خوردگی طولی 99 درصد قابلیت اطمینان بالای ریخته‌گری
5-یک بار حرارتی یکنواخت و بهبود عمر مفید پلیت‌های مسی
کنترل و جلوگیری از هرگونه توقف در سالهای بعد با ابداعاتی در قسمت قالب و رهنمای رشته یا خط (Strand Guide) فناوری CSP بیشتر تکامل یافت.
برای تولید ورقهای تسمه‌ای بسیار نازک و انعطاف‌پذیری در ضخامت اسلب نازک (با توجه به ضخامت نهائی در یک واحد CSP و نیز انجماد گلوله‌ای رشته) یک فرآیند کاهش ضخامت اسلب مذاب (LCR) از زیر قالب شروع شده و یک فرآیند کاهش نرم در فاز انجماد نهائی که قبلاً در کارخانه‌های مختلف CSP به‌کار گرفته شده است، اتفاق می‌افتد.
موسسه تحقیقاتی ورلد استیل داینامیک (WSD) تخمین زده بود که بر مبنای هزینه‌های سال 1999، هزینه تولید یک واحد فولادسازی با ظرفیت 4 میلیون تن در سال حدود 875 دلار در هر تن است در حالی که هزینه ساخت یک کارخانه CSP با ظرفیت 5/2 میلیون تن در سال 200 دلار در هر تن برآورد شده بود.
فرایند تولید تسمه هم‌خط (ISP)
تکنولوژی تولید تسمه هم‌خط مانسمان دماگ آلان ابداع و ساخته شده است. این تکنولوژی می‌تواند اسلب ضخیم 60 میلی‌متری را ریخته‌گری کند که در دو مرحله به شرح زیر این ضخامت کاهش پیدا میکند:
ابتدا، ضخامت اسلب توسط غلطک‌های در زیر قالب به 40 میلیمتر کاهش پیدا میکند. ضخامت اسلب که کاملاً منجمد شده است توسط سه قفسه شکل‌دهی به 15 میلیمتر کاهش داده میشود که در نهایت ضخامت کلاف نورد گرم به 7/0 میلیمتر تنزل پیدا میکند. تحول بیشتر در فرآیند ISP استفاده از قالبهای مستطیلی است که کیفیت سطحی را بهبود بخشیده است. سایر دستاوردها در این فرآیند، تکنولوژی پوسته‌زدائی با فشار بسیار قوی است.
مشخصه‌های اصلی فرآیند ISP که بهبود یافته است به شرح زیر است:
قالب زرونانس چندکاره
ریخته‌گری و نورد پیوسته با یک هسته یا ماهیچه مذاب
کوره مرکب القائی و مخزن حرارتی گازی
ایستگاه کلاف‌سازی و کلاف بازکنی برای تسمه‌های پیشرفته
نورد دو‌مرحله‌ای
نورد یکسره (بی‌انتها) برای تسمه‌های فوقالعاده نازک
تکنولوژی نورد اسلب نازک انعطاف‌پذیر دانیلی (FTSR)
ماشین ریخته‌گری اسلب نازک انعطاف‌پذیر دانیلی می‌تواند اسلب‌های به ضخامت 30 تا 140 میلیمتر توسط قالب قوسی عدسی شکل با سرعت 5/0 متر یا 6 متر در هر دقیقه تولید کند. این تکنولوژی را دانیلی ایتالیا ابداع کرده است که اسلب‌ها از یک کوره حرارتی عبور داده شده و سپس به یک واحد شش قفسه‌ای انتقال پیدا میکند. هدف این فناوری به شرح زیر است:
تولید تسمه‌های فوقالعاده نازک و عریض و نازک، توسعه الگوی ابعادی انواع محصولات بدون کاهش راندمان
پایدار کردن شرایط نورد برای بهبود کیفیت و راندمان
حذف مشکلات مربوط به بهبود کیفیت و بهره‌وری و کاهش میزان شاخص Cobble نورد
فناوری TSP
در این فناوری نورد TSP یک ماشین ریخته‌گری اسلب واسطه دارد که ضخامت تولیدات آن بین 75 تا 150 میلیمتر است و دو قفسه دوطرفه تسمه نورد گرم و کوره‌های گرمایشی کلاف در هر دو طرف نورد دارد که به یک ماشین ریخته‌گری متصل است. کیفیت سطحی آن خوبست چون سرعت ریخته‌گری آن آهسته‌تر است. این فرآیند انواع گریدهای کربنی را تولید میکند. در فرآیند TSP نیاز به سرمایه‌گذاری پایینی است چون نورد HS دارای دو قفسه است که کارخانه را فشرده‌تر و کوچک‌تر کرده و در نتیجه از میزان سرمایه‌گذاری زیر‌بنائی آن می‌کاهد.
تکنولوژی TSP دو نوع ظرفیت دارد. TSP I برای ظرفیت یک میلیون تن در سال و TSP II تا دو میلیون تن یا بیشتر برای تولید تسمه کیفی تا ضخامت یک میلیمتر.
فرآیند Conroll
این فرآیند توسط فوست آلپیس اتریش ابداع شده است که اسلب به ضخامت‌های 70 تا 100 میلیمتر تولید میکند. اسلب‌ها از کوره‌های کف گهواری (Walking Beam) عبور داده میشود. فرآیند Conroll مدعی است که 30 درصد از مصرف انرژی می‌کاهد و در مقایسه با نورد HS 25 درصد از هزینه‌های ورودی‌های متالیکی و 25 درصد از میزان سرمایه‌گذاری را کاهش می‌دهد.
فرآیند تولید تسمه کیفی (QSP)
این فرآیند را سومیتومی ژاپن طراحی کرده است که در این کار صنایع سنگین میتسوبیشی نیز همکاری داشته است. کارخانه QSP دارای دو کوره قوس الکتریک DC با الکترودهای دوقلو، دو ایستگاه متالورژی پاتیلی و دو ماشین ریخته‌گری دوخطه است. این فرآیند تسمه را تا ضخامت یک میلیمتر نورد میکند و ضخامت اسلب آن بین 70 تا 90 میلیمتر است.
ریخته گری مداوم| ریخته گری پیوسته
ریخته گری شمش ها به طریقه تکباری از نظر مشخصات متالوژیکی ، تکنولوژیکی و
تولیدی دارای نارسایی ها و نقایص عمده ای است که تبدیل شرایط انجماد و
افزایش کمیت و کیفیت تولیدی را ایجاب می نماید و در هر یک از شاخه های
متالورژی آهنی و غیر آهنی ، مهمترین مباحث تولیدی بر انتخاب بر آیند مطلوب
از سه عامل متالورژی ، تکنولوژی و اقتصاد قرار دارد . در شمش ریزی که به
تولید محصول نیمه تمام می انجامد ، بسیاری از عیوب و نارسایی های تولیدی ،
هنگامی مشخص می گردند که کار مکانیکی نظیر نورد ، پتکاری ، پرس ، فشار
کاری و ... بر روی قطعه انجام گرفته است و کار و هزینه بیشتری صرف شده است و
همین مطلب دقت و کنترل در تولید شمش ها را لازم می دارد .
خواص شکل پذیری مکانیکی آلیاژها ، مستقیماً " به نرمش Ductility و تا و
Strength آنها بستگی دارد و این دو مشخصه نیز شدیداً " تحت تاثیر ساختار
شمش ، همگنی و یا ناهمگنی دانه های بلوری ، مک حفره و جدایش قرار دارد .
مهمترین مشخصات مورد لزوم در ساختار شمش ها عبارتند از
الف ) ریز بودن دانه ها
ب ) گرایش دانه ها از ستونی به محوری
پ ) همگن و هم اندازه بودن دانه ها
ت ) نازک بودن مرز دانه ها
ث ) همگنی شیمیایی و فقدان جدایش های مستقیم یا معکوس
ج ) کاهش مک انقباضی و نایچه
چ ) همگنی در اندازه ، شکل و پخش مک های انقباضی
ح ) کاهش مک های انقباضی پراکنده
خ ) کاهش و حذف مک های گازی و ریز مک ها
د ) حذف و کاهش ترک های درونی و سطحی
ذ ) کاهش مقدار آخال و سرباره
از مباحث قبل و آنچه که در فصول مربوط به انجماد گفته شده است ، چنین
استنتاج می گردد که عیوب و نارسایی های متالولوژی ، ناشی از فقدان شرایط
لازم برای سرد کردن و قدرت سرد کنندگی قالب ها می باشد که نوع آلیاژ و شکل و
اندازه شمش نیز در حصول به نتیجه دلخواه اثرات قابل توجهی دارند. از نظر
تکنولوژیکی و تولیدی نیز ، کندی و آهستگی ، نیاز به مکان و فضای وسیع ، دور
انداز و برگشتی ها ی شمش ( در هر دو قسمت فوقانی و تحتانی ) افزایش تعداد
کارگر و محدودیت در اندازه شمش ، عوامل دیگری محسوب می شوند که روشهای
تکباری را محدود و برای صنعت پویای امروز نا کافی میسازند.
تحلیل عملی معایب و نیاز روز افزون به افزایش تولید ، به اصلاحاتی در روش
های تکباری منجر گردید که نیازمندی های علمیو تولیدی را کفایت نمی نمود.
روش ریخته گری مداوم و یا شمش ریزی مداوم بر اساس سرد کردن مستقیم تختال یا
شمشال ، با طول های تقریباً محدود و زمان بار ریزی نامحدود ، فرآیند
جدیدی است که قسمت اعظم نیازمندیهای فوق را برآورده ساخته و گسترش
تکنولوژیکی و متالوژیکی آن هنوز ادامه دارد .
هر گاه روش یا فرایند جدیدی وارد صنعت گردد ، سال های متمادی ، بدون آنکه
طرح اصلی و مکانیسم عمده آن تغییرات فاحشی پیدا کند ، مشمول تحقیقات وسیعی
از دیدگاههای مختلف می گردد که به تحصیل محصولاتب بهتر و برتر می انجامد ،
مانند تغییر مواد قالب ، سیستم خنک کنندگی ، مبرد و آبگرد که در شمش ریزی
تکباری انجام گرفته است . هنگامی میرسد که طرحی کاملاً جدید و فکری نو و
سیستمی کاملاً متفاوت ابداع و اظهار می شود . در این حال ، چنانچه روش
جدید ، بتواند نظر محققان و تولید کنندگان دیگر را جلب کند و یا پیش بینی
تحول های جدیدی بر آن مترتب شود ، مسید تحقیقات و بررسیهای به طرف سیستم
جدید گرایش یافته و کلیات آنها در روش جدیدی متمرکز می گردند . بدیهی است
گاه ممکن است یک نظریه و یا طرح جدید ، برای سالیان دراز مسکوت بماند ولی
چنانچه آن طرح بر موازین علمی استوار باشد و شرایط لازم عملی را در نیازهای
صنعتی پیدا کند از لابلای تاریخ علمی بیرون کشیده می شود .
تغییر روش شمش ریزی از تکباری به مداوم ، شاهدی بر بیان فوق است ، زیرا تا
قبل از آشنایی با مزایای ریخته گری مداوم ، شاهدی بر بیان فوق است ع زیرا
تا قبل از آشنایی با مزایای ریخته گری مداوم ، همواره تحقیقات در اجزاء روش
تکباری از نظر قالب ، انداز ته سر ، روش سرد کنندگی ، سیستم آبگرد ، و
نظایر آن بعمل می آید و موفقیت هایی را نیز ره دنبال داشت . پس از تدوین
علمی و استخراج نتایج تولیدی شمش ریزی مداوم تقریباً بیشتر تحقیقات و هزینه
های مربوط متوجه این روش گردید در حالیکه استفاده از روشهای شناخته شده
تکباری هنوز در مقیاس وسیعی ادامه دارد .
شمش ریزی مداوم ، روش جدیدی است که هر جند ایده و طرح های اولیه آن به
زمان بسمر "Bessemer" و سال های 1840-1850 مربوط می شود ، ولی عمر
کاربردهای صنعتی آن از 50 سال بیشتر نیست . از طرف دیگر ، گشترش تکنولوژی
جهانی سبب شده است که تحقیقات و طرح های مستقلی در کشورهای جهان ارائه شود
و تنوع فاحشی را در انواع روش های ریخته گری مداوم پدید آورد بطوریکه
مجموع طرح های ثبت شده در این مورداز 500 نوع نیز متجاوز است.
مکانیسم سرد کردن
در حقیقت مهم ترین وجه تمایز روش های مداوم ریزی بر روش های تکباری ، سرد
کردن سریع و گاه بدون واسطه شمش یا محصول است که عمده مختصات متالوژیکی از
این مکانیسم ناشی می گردد . استفاده مستقیم از آب جاری ، آب فشان آب اتمیزه
( پودر شده ) ، مخلوط آب و روغن مهمترین روش های سرد کنندگی را حاصل نموده
اند ، در این حال استفاده از قالب یا هر محفظه نگاهدارنده به منظور انجماد
اولیه و ایجاد استحکام در پوسته لازم به نظر می رسد . در حقیقت تنوع قالب و
مکانیسم های سرد کردن را نمی توان از هم تفکیک نمود از هم تفکیک نمود چه
تاثیرات هر یک بر دیگری کاملاً به اثباط رسیده است . تاثیر قالب و یا هر
محفظه نگاهدارنده در انجماد اولیه و تا و پوسته کاملاً شناخته شده است و در
برخی از موارد کل انجماد در برخوردهای مذاب و قالب انجام میگیرد و
قسمتهایی جزیی و درونی به سرد کنندگی شدیدی نیاز ندارند . در هر صورت
حرارتی ، تاو ، و مقاومت به فرسایش و خورندگی در قالب ها از اهمیت ویژه ای
برخور دارند . ولی در شمش های حقیقی عموماً سیستم سرد کنندگی ثانویه ،
همراه با سیستم اولیه " قالب " شرایط تکمیلی فرایند انجماد را حاصل می کنند
.
با توجه به آنکه شمش ها ة عموماً محصول نیمه تمام تعریف شده اند و همواره
پس از ریخته گری تحت عملیات مکانیکی نورد ، پتکاری ، فشار کاری ة مفتول کشی
و ... قرار می گیرند ، در بسیاری از واحدهای تولیدی ، روش کار به گونه ای
است که شمش قبل از سرد شدن کامل به قسمت نورد که در ادامه واحد ریخته گری
قرار دارد منتقل شده و تمام و یا قسمتی از تغییر شکل بر روی آن انجام می
گیرد . کاربرد همیشگی شمش ها در تغییر شکل ها و بخصوص تغییر شکل و نورد های
منجر به تهیه ورق ، صفحه و تسمه باعث گردیده است که از نظر طراحی و تولیدی
سعی شود که فاصله قسمت شمش ریزی و نورد کوتاه شده و حتی در هم ادغام شوند
همین موضوع به طرح های مداوم ریزی در قالب های دورانی متحرک ، تسمه ریزی و
ورق ریزی مستقیم منجر گردیده که در همین فصل درباره آنها سخن گفته خواهد شد
و در همین حال وجه تمایز کاربرد ریخته گری مداوم و یا مداوم ریزی با شمش
ریزی مداوم مشخص خواهد شد .
مکانیسم حرکت
بیرون کشی مداوم شمش یا صفحه از قالب ، طرح ها و روش های گوناگونی را پدید
آورده است . در انواع طرح های موجود و ماشین های مورد استفاده می توان به
دو روش اساسی اشاره کرد که بر مبنای قالب ثابت و قالب متحرک طراحی شده اند .
در قالب ثابت ، بیرون کشی شمشال یا تختال ، متضمن استفاده از سیستم های
هیدرولیکی ، غلتکی و چرخ دنده ای است در حالیکه در قالب متحرک ، حرکت نسبی
قالب و شمش ، باعث می گردد که شمش یا صفحه در مراحل اولیه همراه با قالب و
پس از زمان معین که به چرخه " Cycle " مربوط است توسط مکانیسم های دیگر
بیرون کشیده شود .
مکانیسم جدا کردن و انتقال
در مداوم ریزی بر حسب طول شمشال یا تختال و یا تعیین زمان انجماد کامل
قطعه ، فضای اضافی برای حرکت محصول لزوم پیدا می کند . هر گاه حرکت مستقیم
عمودی یا افقی باعث گسترش فضای طولی یا عمقی گردد ، ممکن است تغییراتی را
در جهت حرکت ایجاد نمایند . پس از آنکه طول لازم شمشال تعیین گردید ، بریدن
و جدا کردن ، با وسایل مختلف برشی انجام گرفته و سپس محصول به قسمتهای
دیگر انتقال می یابد . در تسمه ریزی و ورق ریزی ، برش قطعه با طولی معین
لزومی نداشته و عموماً " صفحات را " قرقره " نموده و برش و تعیین اندازه
های مناسب در نورد انجام می گیرد .
تاریخچه تحولات در مداوم ریزی
مداوم ریزی رشته ای جدید در صنایع ریخته گری و ذوب محسوب می شود و آغاز
تاریخ آن را عموماً " به زمان " هانری بسمر " Bessemer " و سال 1846 مربوط
می سازند ، در حایکه در این مورد اختلاف نظرهای جزیی نیز وجود دارد و برخی
G.Sellers در سال 1840 و عده ای John Laing در سال 1843 را پایه گذار
صنایع مداوم ریزی محسوب داشته اند . مسلم آنکه بسمر در سال 1846 ، عقاید و
اصول طرح را حداقل به مدت 30 سال بدون توجه بر کنار ماند ، امروزه می توان
مادر صنعت صفحه ریزی و تسمه ریزی و حتی شمش ریزی مداوم دانست که بدون نیاز
به قالب معین و معمول ، مستقیماً ورق یا تسمه را تولید می کند .
طرح بسمر بر اساس بار ریزی در بین دو غلطک آبگرد و بیرون کشی ورق یا تسمه
قرار داشت . نکته مهم در طرح بسمر ، ترکیب و تلفیق مناسب و توامی ریخته گری
و نورد می باشد و بدینگونه بسمر در مقیاس کوچک تولیدی به تهیه ورق دست
یافت که از نظر اقتصادی و تجهیزات تولیدی زمان نمی توانست مورد توجه قرار
گیرد بسمر معتقد بود که روش نورد شیشه در حال خمیری می تواند بسهولت برای
فلزات زود ذوب نظیر سرب و قلع به کار برد و آزمایشات خود را را بر این اساس
شروع نمود و حدود 10 سال بعد موفق به تهیه ورق اهنی به طول یک متر گردید .
روش بسمر در سال 1872 بوسیله W.Wiknson و Ge.Taylor و در سال 1874 بوسیله
Goodale J. با طرح ماشین تسمه ای و بارریزی در فاصله بین دو نوار فولادی
تغییر گردید و در سال 1885 توسط Lyman به بارریزی بین تسمه و غلطک (
فولادی ) تبدیل یافت ، در سال 1879 توسط Tasker روش جدیدی را که به جای
تولید ورق و تسمه به تولید شمشال و تختال می انجامید پایه گذاری نمود که از
آن به عنوان اولین نمونه های شمش ریزی حقیقی یاد می شود . در این روش مذاب
در یک قالب باز با سیستم آ بگرد ریخته شده و با رریزی و بیرون کشی قطعه
مداوماً انجام می گیرد. روش تاسکر توسط دیگران و از جمله Trots در قرن
نوزدهم و توسط jonghouns و Rossiو kondic و walone در سالهای 1930 و 1950
تعقیب و اصلاحیه های یا تغییراتی بر آن مترتب گشت که امروزه تحت عنوان شمش
ریزی مداوم و نیمه مداوم یکی از مهمترین روش های تولید شمش را در بر می
گیرد .
در سال 1898 H.W.lash روش جدید شمش ریزی مستقیم از کوره را ابداع نمود که
توسط Eldred و بسیاری دیگر از پژوهشگران تعقیب گردید . این روش تحت عنوان
شمش ریزی بسته یا افقی Closed Mould c.c. مورد استعمال متعدد یافته است .
تاریخچه مختصر فوق نمایانگر آن است که فقط تا سال 1900 تکنیک و روش های
متفاوتی در مداوم ریزی پدید آمده است . و تکامل و گسترش تکنیک و روش آن
هنوز ادامه دارد ، نمایی از روش های متفاوت تلخیص شده است که در هر صورت
مجموعه روش های موجود را می توان به صورت زیر دسته بندی نمود:
اول ) مداوم ریزی در قالب های متحرک و دوار تسمه ریزی روشهای بسمر لیمال و ...
دوم ) مداوم در قالب های ثابت باز با سیستم آبگرد و عموماً خنک کنندگی ثانویه که شمش ریزی در قالب و یا به اختصار شمش ریزی مداوم نامیده می شود .
روش های تاسکر و تروتس و ...
سوم )مداوم ریزی در قالب های ثابت بسته که قالب در قسمت تحتان کوده ذوب قرار گرفته است .
روشهای Atha . Eldred
چهارم) روش مستقیم با بیرون کشیدن ورق میله از پاتل مذاب روش Lash و..
