بررسی یک فرآیند پیوسته جدید تولید تسمه و نوار فولادی با کیفیت بالا

[rkiahoseyni]

مقدمه:
دستگاه های تسمه کش نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک به طور قابل ملاحظه ای کارایی یک انبار و همچنین ارائه کلی محصول بسته بندی شده شما را بهبود می بخشد. صرفه جویی در کار اغلب می تواند به راحتی هزینه نسبتا کم دستگاه تسمه کش را پوشش دهد. هر دو دستگاه تسمه کش نیمه و تمام اتوماتیک را می توان به راحتی در یک خط تولید بسته بندی قرار داد که در آن میزهای بسته بندی و دستگاه های تسمه کش در ارتفاعات قابل کار قرار می گیرند.
تسمه های فولادی از انواع مواد اولیه آهنی تولید می شوند که جنبش بزرگی در صنعت فولاد جهان به خصوص آمریکا برای استفاده بیشتر از فولاد بازیافتی وجود دارد. فولاد بازیافتی ذوب شده در کوره های قوس الکتریکی مینی آسیاب ها به عنوان منبع مواد اولیه برای تعداد فزاینده ای از محصولات مورد استفاده قرار می گیرد که عمدتاً به دلیل قیمت پایین محصول نهایی موردتوجه مشتریان و تولیدکنندگان قرار گرفته است.

تولید تسمه فولادی:
کارخانه های تولید تسمه فولادی به روش های مختلف در حال تولید حجم وسیعی از تسمه های مورد نیاز مشتریان در صنایع گوناگون هستند. با این حال، فرآیندهای مرسوم برای تولید تسمه فولادی و فولاد نوار نورد سرد شده تولیدکنندگان را از استفاده بیش از 50 درصد فولاد بازیافتی محدود می کند. علاوه بر این، تسمه فولادی و فولاد نواری نورد سرد به طور سنتی به مراحل تولید زیادی نیاز دارند. آنها از فولاد اولیه تولید می شوند که به دال ریخته شده، حرارت داده می شود و سپس توسط فرآیند نورد ضخامت آنرا کاهش داده تا به اندازه مورد نظر برسد، سپس به عرض مورد نظر بریده می شود. فرآیند شکاف باعث ایجاد ریزترک ها در امتداد لبه تسمه یا نوار می شود که استحکام کششی را کاهش می دهد.
یک فرآیند پیوسته جدید، تسمه فولادی و فولاد نواری 2/1 تا 6 اینچی را از میله و استوک نوار ساخته شده از فولاد قراضه در مینی آسیاب ها تولید می کند. فرآیند جدید تسمه و نوار فولادی را با استحکام و کیفیت بهبود یافته به دلیل عدم وجود ریزترک ناشی از فرآیند برش معمولی ایجاد می کند. محصول نهایی به دلیل هزینه کمتر مرتبط با استفاده از میله و هزینه تبدیل کمتر ارزان تر است. علاوه بر این، استحکام کششی بالاتر محصول امکان تولید تسمه نازک تری را فراهم می کند.

شرح پروسه جدید روش تولید تسمه:
هدف پروژه توسعه مدل های کامپیوتری برای شبیه سازی خنک کننده نواری و تعیین برآورد هزینه نهایی برای ایجاد یک کارخانه تولید تسمه است. در این فرآیند میله‌ها را با قطرهای مناسب و نوارهایی با ضخامت مناسب مستقیماً به تسمه یا نوار با عرض یا ضخامت دلخواه تبدیل می کنند. میله یا نوار با استفاده از مقاومت الکتریکی گرم می شود، که جریان الکتریکی را با استفاده از کنتاکت های غلتکی برای تامین جریان از طریق میله عبور می دهد. این نوآوری منجر به صرفه جویی قابل توجهی نسبت به کوره های معمولی می شود. پس از اینکه میله یا استاک نواری تا دمای مناسب گرم شد، نورد گرم شده و عملیات حرارتی می شود. سپس می توان یکی از انواع عملیات حرارتی را برای خنک کردن محصول برای تولید اجزای ساختاری خاص مانند پرلیت، مارتنزیت یا بینیت انتخاب کرد. انواع مختلفی از خواص را می توان توسعه داد که طیف وسیعی از استحکام کششی و شکل پذیری را ارائه می دهد. پس از عملیات حرارتی، محصول ممکن است به صورت کلاف یا نورد سرد باشد. Robert Reilly  و همکارانش در حال توسعه این فناوری جدید با استفاده از کمک مالی ارائه شده توسط برنامه اختراعات و نوآوری دفتر فناوری های صنعتی وزارت انرژی آمریکا هستند.

پیشرفت و نقاط عطف:
تلاش‌های فعلی بر توسعه و ساخت یک مدل کارخانه آزمایشی برای اثبات ادعاها و ارزیابی منابع مختلف گرمایش متمرکز است. اقتصاد و پتانسیل تجاری این فرآیند پتانسیل جایگزینی کامل با روش متداول تولید تسمه فولادی را ارائه داده و محصولی با کیفیت بالاتر و ارزان‌تر به دست می‌دهد. همچنین پتانسیل تولید و رقابت در بازار فولاد نوار نورد سرد با عرض 2/1 تا 6 اینچ را ارائه می دهد. علاوه بر این بازارها، مخترع در حال ارزیابی قابلیت عرضه فولاد نواری برای تقویت خطوط لوله و کابل‌های فیبر نوری زرهی است. تولید داخلی سالانه تسمه فولادی بین 500000 تا 600000 تن است. کل بازار جهانی 3 تا 4 برابر این مقدار است. قیمت فروش بین 800 تا 1000 دلار در هر تن است.
تقریباً 1 میلیون تن نوار تا عرض 6 اینچ در سال 1998 در ایالات متحده تولید شد که قیمت آن بین 600 تا 1800 دلار در هر تن بود. این فرآیند با افزایش بهره وری، کاهش هزینه محصول و افزایش کیفیت تسمه و نوار فولادی، پتانسیل سودمندی برای صنعت فولاد را دارد. چالش اصلی در حال حاضر نشان دادن قابلیت‌های فناوری برای رضایت صنعت است. طرحی برای رویارویی با این چالش در حال حاضر تدوین شده و اقدامات اولیه در حال انجام است.

  گردآورنده: سیدرحیم کیاحسینی