Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
เหล็ก - Coggle Diagram
เหล็ก
-
ต้นกำเนิดของเหล็ก
เฮมาไทต์ (Hematite) มีชื่อทางเคมีว่า เหล็กออกไซด์ (Fe2O3) เป็นแร่สีแดง มีเหล็กผสมอยู่ประมาณ 52 % พบมากใน เยอรมัน อังกฤษ แคนาดาและสเปน
แมกนิไทต์ (Magnetite) มีชื่อทางเคมีว่า เฟอโรโซเฟอ ริคออกไซด์ (Fe304) เป็นแร่สีดํา มีเหล็กผสมอยู่ประมาณ 72 % พบมากในรัสเซีย อเมริกา เยอรมัน และสวีเดน
ซิเดอไรท์ (Siderite) มีชื่อทางเคมีว่า เหล็กคาร์บอเนต (Fe C03) เป็นแร่สีน้ําตาล มีเหล็กผสมอยู่ ประมาณ 45 % พบ มากในเยอรมันและอังกฤษ
ลิโมไนท์ (Limonite) มีชื่อทางเคมีว่า เหล็กออกไซด์ และน้ํา (Fe203 -3 H2 O) เป็นแร่สีน้ําตาล มีเหล็กผสมอยู่ ประมาณ 20-45 % พบมากในเยอรมัน อเมริกา และอังกฤษ แร่ ชนิดนี้ บางครั้งเรียกว่า บราวน์ เฮมาไทต์ (Brown Hematite)
-
-
-
กรรมวิธีการหลอมเหล็ก
ขันตอนแรก
หลอมเศษเหล็กด้วยเตาหลอมไฟฟ้า (Electric Arc Furnace) ขนาด 80 ตันจนได้ อุณหภูมิสูงกว่า 1,600 องศาเซลเซียส และนํา ตัวอย่างน้ําเหล็กไปวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมี ด้วย เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อคํานวณปริมาณ Alloy ที่จะใส่เพิ่ม เมื่อเหล็กหลอมละลายได้ที่แล้ว จะเทน้ําเหล็กใส่เบ้า รับน้าเหล็ก โดยเทออกด้าน ล่างของเตาด้วยระบบEccentric Bottom Tapping ทําให้ได้น้าเหล็กที่สะอาด ปราศจากสิ่งเจือปนต่อ จากนั้นจะนําน้าเหล็กมาทําการหลอม
ขั้นตอนที่ 2
ใช้ไฟฟ้าในการทําความร้อน และ กวนน้าเหล็ก ด้วยเตาหลอม Ladle Furnace เพื่อ ช่วยให้ส่วนผสมและ องค์ประกอบสม่าเสมอทั่วกัน ทั้งเบ้า รวมทั้งเติม Alloy ต่าง ๆ ลงไปเพื่อปรุงแต่ง ให้ได้คุณสมบัติตรงตาม มาตรฐาน แล้วจึงนําน้าเหล็กไปหล่อด้วยเครื่องหล่อแบบ ต่อเนื่องที่เรียกว่า Continuous Casting Machine ออก มาเป็นเหล็กแท่งเรียกว่า Billet มีขนาดหน้าตัด 150 x 150 มิลลิเมตร ซึ่งกรรมวิธีการหล่อแบบต่อเนื่องนี้จะ ทําให้ได้เหล็กแท่งที่มีคุณภาพสม่าเสมอ และยาวต่อเนื่อง กันตลอด จากนั้นจึงตัดเป็นท่อนๆ ตามความยาวที่ ต้องการเพื่อนําเข้ารีดเป็นเหล็กเส้นต่อไป
กรรมวิธีการรีดเหล็กเส้น
เมื่อเหล็กผ่านการรีดจนได้ขนาดตามต้องการแล้ว จะถูกลําเลียงไปยังลานพึ่งเย็น อย่างต่อเนื่อง จากนั้นตัดที่ความยาว 10 หรือ 12 เมตร หรือตามที่ลูกค้าต้องการเพื่อให้ สอดคล้องกับงาน แต่ละประเภท การนับจํานวนเหล็ก จะนับด้วยเครื่องนับอัตโนมัติ ทําให้ สะดวกรวดเร็วจํานวนที่ได้ถูกต้อง แน่นอน จากนั้นรวบรวม เป็นมัดเข้าด้วยกันด้วยเครื่อง Bundling Machine แล้วนําเข้ากองเก็บเพื่อเตรียมจําหน่ายต่อไป
เริ่ม จากลําเลียงเหล็กแท่งเข้าเตาอบ (Reheating Furnace) อย่างต่อเนื่อง แล้วทําการอบที่อุณหภูมิประมาณ 1,060 องศาเซลเซียส ด้วยเตาอบระบบ Walking Hearth ซึ่งจะทําให้เหล็กได้รับความร้อนเท่ากันตลอดทั้งแท่ง เนื่องจากพื้นของเตาอบจะ เคลื่อนที่เป็นจังหวะ ส่งผลให้แท่งเหล็กไม่ชิดติดกัน ทําให้สามารถควบคุมอุณหภูมิของ เหล็กแท่ง ได้อย่างถูกต้องแม่นยําและสม่าเสมออีกด้วย เมื่อได้อุณหภูมิตามต้องการแล้ว เหล็กแท่งจะถูกลําเลียงเข้าแท่นรีดแท่นรีดมี ทั้งหมด 18 แท่น ด้วยระบบ Inline NonTwist ลักษณะการรีดนี้จะเป็น แนวตรงยาวตลอด ทําให้เหล็กไม่เกิดการคดงอ สามารถ ปรับขนาดได้ง่าย และได้คุณภาพที่เที่ยงตรงยิ่งขึ้น และกระบวนการที่สําคัญอีกขั้นตอน สําหรับการผลิตเหล็กเส้นที่ต้องการ ความแข็งแรงสูง เช่น เหล็กข้ออ้อยขนาดใหญ่ โดย การให้เหล็กที่ผ่านการรีดแท่นสุดท้ายแล้ว ผ่านน้าที่มีแรงดัน สูงขณะที่ยังร้อนอยู่ โดยการ ปรับระดับน้ําที่เหมาะสม ทําให้เนื้อเหล็กมีการเปลี่ยนแปลง โครงสร้างอย่างรวดเร็ว เรียก กรรมวิธี เช่นนี้ว่า Thermal Mechanical Treatment ซึ่งเหล็กที่ได้ จะแกร่งมากขึ้น แต่ ขณะเดียวกันก็สามารถ ดัดงอได้ง่ายเป็นพิเศษ อีกทั้งการเชื่อมต่อก กระทําได้ง่ายและ รอยเชื่อมยังแข็งแรงอีกด้วย
กรรมวิธีการถลุงสินแร่
นําเอาสินแร่เหล็ก ถ่านโค้กและหินปูน บรรจุเข้าที่ปากเตา ด้านบนด้วยรถลากวัตถุดิบ ในการบรรจุแต่ละครั้งมีสัดส่วนดังนี้
-
-
-
เหล็กดิบ
เหล็กดิบ จะมีความแข็งและเปราะ ดังนั้นมันจึงมีความ
แข็งแรง ความเหนียวไม่มากนัก และทนต่อแรง กระแทกได้น้อย ส่วนใหญ่เหล็กดิบจะถูกขายให้กับโรง หล่อ เพื่อ
นําไปหล่อเป็นเหล็กชนิดต่าง ๆ ต่อไป
เหล็กดิบสีขาว (White Pig Iron) เหล็กดิบประเภทนี้มีธาตุ
แมงกานีส (Mn) เป็นส่วนผสมที่ทําให้คาร์บอนรวมตัวกับเนื้อ เหล็กในรูปของเหล็กคาร์ไบด์ (Fe3C) หรือซีเมนไทต์ (Cementite) ลักษณะของเนื้อเหล็กละเอียดมีสีขาว
เหล็กดิบสีเทา (Gray Pig Iron) เหล็กดิบประเภทนี้มีธาตุซิลิกอน (Si) เป็นส่วนผสมที่ทําให้มีการแยกตัวของธาตุคาร์บอน ในเหล็ก ดิบออกมาอยู่ ในรูปของกราไฟต์ (Graphite) ลักษณะของเนื้อ เหล็กเป็นเม็ดเกรนเล็ก ๆ มีสีเทา
-