مهندسی مکانیک_جامدات
 
این وبلاگ مخصوص دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکانیک طراحی جامدات میباشد.

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

    (POWER POINT) 5 MB دانلود فایل با حجم


برچسب‌ها: برسی انواع روشهای خنک کاری پره های توربین, سعید کلهر, پاورپوینت
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
جزوه مکانیک ضربه:
جزوه ارتعاشات سیستم های ممتد:
جزوه ارتعاشات سیستم های ممتد از جزوه اولی درکش ساده تره:
جزوه الاستیسیته:
جزوه مکانیک محیط های پیوسته بخش اول:
جزوه مکانیک محیط های پیوسته بخش دوم:
90 صفحه تمرین ریاضیات پیشرفته به همراه جواب:
جزوه تئوری الاستیسیته دکتر کریم عابدی دانشگاه صنعتی سهند تبریز به صورت پاورپویینت:
اسلایدهای اموزشی درس مکانیک پیوسته Continuum Mechanics به زبان انگلیسی :
اسلایدهای اموزشی درس مکانیک پیوسته Continuum Mechanics به زبان انگلیسی :
]پسورد و منبع :www.spowpowerplant.blogfa.com
جزوه روش اجزای محدود به زبان انگلیسی
جزوه الاستیسیته دکتر مجید میرزایی از دانشگاه تربیت مدرس به زبان انگلیسی:
جزوه مکانیک محیط پیوسته دانشگاه MIT...
جزوه مکانیک محیط پیوسته لاتین :
جزوه اجزاء محدود دانشگاه کلرادو + تکالیف :
نمونه سئوال تئوری صفحات وپوسته ها :
کتاب تئوری الاستیسیته پروفسور ساد به زبان انگلیسی. البته این کتاب توسط آقای دکتر عطایی به فارسی ترجمه شده.
کتاب تئوری ورقها و پوسته ها:
کتاب حساب تغییرات نوشته وینستاک.
کتاب دینامیک پیشرفته هریسون:
کتاب دینامیک پیشرفته گرین وود:
کتاب کانتینیوم ردی:
کتاب روش اجزای محدود ردی... با شیلترشکن وارد شوید:
کتاب تئوری پلاستیسیته Jagabanduhu Chakrabarty
کتاب دینامیک کلاسیک گرین وود:
کتاب تئوری ورقها و پوسته ها از تیموشنکو:
جزوه محاسبات عددی پیشرفته:
کتاب مقاومت مصالح پیشرفته:
جزوه الاستیسته به زبان انگلیسی:

(مکانیک محیط های پیوسته تالیف جورج میس و توماس میس ترجمه دکتر عباس راستگو و مهندس مهدی هیهات پسورد: dlbook.net)
سرفصل دروس و آیین نامه مکانیک ارشد - طراحی کاربردی




برچسب‌ها: دانلود جزوات ارشد طراحی کاربردی, سعید کلهر, جزوه, ارشد
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
 دانلود کتاب سیستم‌ها و تجهیزات تکنولوژی فرآیند
معرفی کتابویرایش سوم کتاب “سیستم‌ها و تجهیزات تکنولوژی فرآیند” یک اثر ایده‌آل برای آماده‌سازی فراگیران تکنولوژی فرآیند می‌باشد که با گرافیک‌ و تصاویر باکیفیت به‌همراه اطلاعات به‌روز آنها را با تحولات صنعت، همگام نگه می‌دارد.
این کتاب ویژگی‌های عالی ویرایش‌های قبلی را، که بطور موفقیت‌آمیز،‌هزاران تکنسین فرآیند را به صنعت پردازش مواد شیمیایی روانه کردند، حفظ کرده است.
ویرایش سوم کتاب، هم دانشجومحور و هم صنعت‌محور است و شامل طراحی عالی برای بهتر نشان‌دادن نکات و فرآیندهای کلیدی می‌باشد…


برچسب‌ها: سیستم‌ها و تجهیزات تکنولوژی فرآیند, سعید کلهر, کتاب

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
 دانلود کتاب مکانیک مواد به زبان ساده
معرفی کتابمهندسی مکانیک با ریشه‌های موجود در فیزیک و ریاضیات،‌ اساس تمام علوم مکانیکی ازجمله مهندسی عمران،‌ مهندسی و علم مواد، مهندسی مکانیک و مهندسی هوانوردی و هوافضا می‌باشد.
کتاب “مقاومت مصالح به زبان ساده” با پیگیری دوره‌ آموزشی کارشناسی، یک معرفی جامع از این موضوع پایه‌ای را ارائه می‌دهد. این کتاب کلید برتری شما در مقاومت مصالح می‌باشد.
شما با توضیحات ساده و روشنی از تمام موضوعات پوشش‌داده شده در کتاب روبرو خواهید شد…


برچسب‌ها: مقاومت مصالح به زبان ساده, سعید کلهر, کتاب

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
 دانلود کتاب خودرو، تاریخچه کاملا تصویری از اتوموبیل
معرفی کتابکتاب “خودرو” به ردیابی تاریخچه اتوموبیل از اولین نمونه‌های اولیه تا سوپرخودروهای امروزی می‌پردازد.
این کتاب تحولات تکنولوژیکی و تولید خودروها، زمینه فرهنگی موجود دربرابر مدل‌های‌ مختلف به‌وجودآمده و تاثیر پایدار خودرو بر روی جامعه به‌عنوان یک شی کمیاب، نماد تجمل و یکی از اقلام ضروری را پوشش می‌دهد.
این کتاب در سطح گسترده‌ای به‌تصویر کشیده شده است و شامل باارزش‌ترین خودروهای هر دهه در کاتالوگ‌هایی زیبا می‌باشد…


برچسب‌ها: خودرو؛ تاریخچه کاملا تصویری از اتوموبیل, سعید کلهر

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
 دانلود کتاب تحلیل المان محدود بااستفاده از MATLAB و Abaqus
معرفی کتابکتاب‌هایی وجود دارند که هدف آنها فقط تئوری المان محدود می‌باشد درحالیه برخی دیگر بر سمت برنامه‌نویسی آن تمرکز دارند. کتاب “تحلیل المان محدود بااستفاده از MATLAB و Abaqus” به هردو موضوع می‌‌پردازد.
این کتاب، تئوری متد المان محدود را ارائه می‌دهد و درعین حال تعادلی میان فرمولاسیون ریاضی، پیاده‌سازی برنامه‌نویسی و کاربردهایی بااستفاده از نرم‌افزارهای تجاری برقرار می‌کند.
پیاده‌سازی کامپیوتری بااستفاده از MATLAB انجام شده است درحالیکه برنامه‌های عملی بااستفاده از هر دو نرم‌افزار MATLAB و Abaqus انجام می‌شود…


برچسب‌ها: تحلیل المان محدود بااستفاده از MATLAB و Abaqus, سعید کلهر, تحلیل المان محدود, المان محدود

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
 دانلود کتاب هندبوک استاندارد Marks برای مهندسان مکانیک
معرفی کتاببا “هندبوک استاندارد Marks برای مهندسان مکانیک” به‌عنوان هندبوک برجسته مهندسی دنیا، تمام مسائل مهندسی مکانیک را سریع و آسان حل کنید.
در این کتاب نزدیک، به ۱۸۰۰ صفحه از حقایق، ارقام، استانداردها و تمرین‌‌های مهندسی مکانیک، ۲۰۰۰ تصویر و ۹۰۰ جدول، اصول مهم مهندسی و ریاضی را روشن می‌سازند و خرد جمعی ۱۶۰ متخصص به شما کمک می‌کند تا هر سوال تحلیلی، طراحی و کاربردی که تا کنون داشته‌اید را پاسخ دهید.


برچسب‌ها: هندبوک استاندارد Marks برای مهندسان مکانیک, سعید کلهر, کتاب, هندبوک

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
این بار از سری آموزش های فارسی سایت مهندسی دانلود آموزش فارسی ماشین کاری تخلیه الکتریکی
این کلیپ فارسی در مورد  تخیله ی الکتریکی و روش های آن و چگونه عملکرد آن هاو معایب و مزایای این روش رو کاملا به زبان فارس همراه با ویدیو ی ماشین کاری با این روش  شرح می دهد

 

تخلیه ی الکتریکی


برچسب‌ها: کلیپ فارسی آموزش ماشین کاری تخلیه الکتریکی, سعید کلهر, فیلم, ماشین کاری

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
این کلیپ فارسی که یک آموزش کامل در مورد عملیات حرارتی ,مرزدانه ها ,bcc, fcc ها و چگونگی تشکلی فریت,پرلیت و آستنیت و نمودار تعادلی آهن و کربن رو به صورت ساده آموزش می دهد این فیلم برای آموزش درس علم مواد و عملیات حرارتی در دانشگاهها استفاده می شود
ساختار پریت-فریت-آستنیت


برچسب‌ها: کلیپ فارسی آموزش عملیات حرارتی, سعید کلهر, فیلم, عملیات حرارتی

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
قالب گیری تزریقی بادی برای تولید اشیاء توخالی در مقادیر زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. کاربردی اصلی آن عبارتند از تولید انواع بطری، ظروف آب میوه و دیگر ظروف توخال کوچک است. قالب گیری تزریقی بادی در مقایسه با قالبگیری بادی اکستروژنی برای تولید بطری های با کیفیت بالای بصری و ابعادی بکار می رود. این فرایند برای تولید هر دو نوع ظروف باریک و دهان گشاد ایده آل است و تولید آنها را به طور کامل و بدون فلش به پایان می ساند
تزریق پلاستیک بادی


برچسب‌ها: کلیپ فارسی قالبگیری بادی پلاستیک, سعید کلهر, فیلم, قالبگیری

ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
اولین گام در ورود به عرصه طراحی ماشین آلات صنعتی آشنایی با قطعات استاندارد می باشد. بنابرین در سلسله مقالاتی با این نام قطعات استانداردی را که در طراحی ماشین آلات اتوماسیون  به وفور استفاده می شوند را معرفی خواهم کرد. البته هدف از  این مقالات اشاره به نکاتی در باره این قطعات است که در کاتالوگ مبهم مانده است و البته هدف اصلی ارایه یک دید کارشناسانه به خوانندگان این مقالات است تا با نگاه یک ماشین ساز به قطعات بنگرد.

برای شروع از قطعه ای با نام فنی End Rod Bearing  شروع می کنیم که نام های زیادی در سراسر دنیا دارد. در ایران نیز به مراتب نام های بیشتری دارد. در اروپا با نام بلبرینگ هِیم و بلبرینگ روز که دو تولید کننده ی اولیه در اروپا بودند شناخته می شود اما در ایران هیچ یک از این نام ها شناخته شده نیست شاید نزدیک ترین نام , بلبرینگ ته میله باشد اما نام هایی که بیشتر در ایران استفاده می شود شامل موارد زیر می باشد:
                     
بلبرینگ چشمی - چوپوقی -سیبک - LHS - قفقازی ! می باشد . که البته هر یک به نحوی با مسمی هستند به جز قفقازی که بنده لا اقل اطلاعی از آن ندارم. عمده استفاده از این قطعه در خودرو هاست که به آن سیبک گفته می شود. البته این قطعه در شکل سیبکی آن به راحتی در درب اتوبوس های شهری قابل رویت است. فروشندگان قطعات یدکی خودرو این قطعه را به فارسی سیبک و به انگلیسی stabilizer  شناخته شده است.
 این قطعه را ماشین سازان در جایی به کار می برند که دانشجویان گمان می برند باید یک مفصل یک درجه آزادی استفاده کرد! در واقع این قطعه دارای دو درجه آزادی است.به تصویر زیر توجه کنید . این برینگ یک برینگ خود میزان است.
خود میزان بودن این قطعه یک موضوع بسیار مهم است. چرا که دیگر شما قادر نخواهید بود از این قطعه در یک مکانیزم مانند مکانیزم چهار میله ایی به عنوان مفصل یک درجه استفاده کنید زیرا میله رابط شما مقید نخواهد بود. 
پس مزیت این قطه چیست؟
مزیت این قطه در جبران نامیزانی محوری یا همان misalignment  میله است.و از آن مهم تر آن است که این قطعه نیروهایی که ترکیب از نیروی محوری و شعاعی است را تحمل می کند. البته نیروی محوری به تنهایی را تحمل نمی کند. زمانی که شما قصد دارید با  استفاده از این قطعه یک مفصل یک درجه داشته باشید باید از دو نمونه به طور موازی استفاده کنید.

در واقع در یک کلام این نمونه از برینگ را باید مانند  self align ballbearing بار گذاری شود. البته نوع trust این برینگ نیز وجود دارد که فقط برای تحمل بار محوری طراحی شده است و برای بار شعاعی مناسب نیست. به تصویر زیر توجه کنید:
 

بیشتر مطالبی که در بالا آمده در کاتالوگ ها وجود دارند اما گاها به آن توجه  نمی شود. یک ماشین ساز باید نگاه دقیقی به کاتالوگ ها داشته باشد. این نگاه دقیق حتی باید مقایسه بین ویژگی های قطعه هر کمپانی را با کمپانی دگر را در بر بگیرد.

 از مهمترین ویژگی های  این قطعه می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- لقی بسیار پایین نسبت به دیگر مفاصل
- حفظ لقی با گذشت زمان: در مقایسه با مفصل پینی بسیار مفید تر است.
- توانایی فوق العاده در پوشش انحرافات در نصب و ساخت
- انعطاف بالا در نصب:می توان آن را با زاویه جانبی نیز نصب کرد!
-و ...
امیدوارم این مطلب مفید باشه . از همه دوستان می خواهم دانسته های خودشان را در ارتباط با این قطعه و نقدشون را در اختیار وبلاگ هم قرار بدهند.


برچسب‌ها: آشنایی با قطعات, سعید کلهر
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
شاید پر کاربرد ترین قطعه در ماشین سازی یاتاقان ها باشند. یاتاقان های ضد اصطکاک یا همان بلبرینگ ها در این میان بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند اما در میان یاتاقان ها گونه ایی کربردی وجود دارد که در عامه بلبرینگ شناخته نمی شود!
این گونه از بلبرینگ ها, بلبرینگ های خطی هستند. همان گونه که مستحضرید بلبرینگ ها و رول برینگ ها حرکت دورانی شافت را تضمین می کنند اما زمانی که نیاز به یک حرکت رفت و برگشتی هستیم چکار باید کرد؟
زمانی که نیاز به یک حرکت رفت و برگشتی داریم باید یک یاتاقان داشته باشیم. چرا که برای تضمین حرکت و عدم خیز قطعات نیاز است از یک تکیه گاه استفاده شود. حال ممکن است این تکیه گاه یک یاتاقان از نوع لغزشی باشد مانند سیلندر و پیستون و یا میز دستگاه تراش, و یا از نوع بلبرینگ باشد؟
آری بسته به مقدار نیروها و سرعت بین باید بین یاتاقان لغزشی و بلبرینگ یکی را انتخاب نمود و آنگاه که بلبرینگ ها نیاز هستند چه باید کرد؟
در این هنگام بلبرینگ های خطی پا در عرصه ی صنعت می گذارند. بلبرینگ های خطی در واقع بوش هایی هستند که در آن ساچمه تعبیه شده است. این ساچمه ها در مسیری گردش می کنند و امکان حرکت خطی را به شافت می دهند.

تصویر بالا آنچه را بلبرینگ خطی می نامند مشاهده می کند. به دلیل شباهت ظاهری آن به بوش , آن را بال بوش یا بال بوشینگ در ایران می نامند( در بازار بلبرینگ فروش ها البته ). اما نکته جالبتر آنکه نوع واگنی آن دیگر با نام واگن شناخته شده است.

این بلبرینگ ها مانند دیگر بلبرینگ ها مورد استفاده قرار می گیرند و روابط نیرویی مشابهی دارند بنابراین  روابط ماشبهی برای محاسبه ی عمر و توان آن وجود دارد.
اطلاعات کاملتر را در کاتالوگ این قطعات بجویید
فقط نکته قابل توجهی که باید ذکر کرد آن است که این بلبرینگ ها در مقابل گردش شافت حساس بوده و در واقع برای حرکت گردشی شافت ساخته نشده و باید از این گونه موارد حفاظت بشود.
منتظر نظرات و انتقادات شما هستم.


برچسب‌ها: بال بوشینگ Linear Bearing, سعید کلهر, طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی
نوشته شده در تاريخ یکشنبه دهم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر

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 ترك كرد 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)  كه بلوك‌های 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


برچسب‌ها: واحد های فولادسازی
نوشته شده در تاريخ جمعه هشتم شهریور ۱۳۹۲ توسط سعید.کلهر
تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک