อุตสาหกรรมงานหล่อ

Alloy or Special Cast Iron

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Fri, 03 Apr 2015 07:27:00 +0000

เหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ(Alloy or Special Cast Iron)
เหล็กหล่อชนิดนี้จัดเป็นเหล็กหล่อขาวแต่ีความแข็งแรงมากกว่าเนื่องจากที่ธาตุอื่นๆที่รวมตัวกับเหล็กทำให้เกิดคาร์ไบด์ผสมเข้าไปในปริมาณสูง แบ่งได้ 3 ประเภท

เหล็กหล่อทนแรงเสียดสี(Abrasive Resistance Cast Iron)
- เหล็กหล่อ Ni-hard เป็นเหล็กหล่อขาวที่มี โครเมี่ยม นิเกิ้ล และโมลิบดินั่มสม ทำให้มีคุณสมบัติ ด้านทนการสึกหรออยู่ในเกณฑ์สูง โครงสร้างของเหล็ก Ni-hard จะอยู่ในรูปของ มาร์เทนไซต์ + เหล็กคาร์ไบด์ เหมาะกับอุตสาหกรรมซีเมนต์และอุตสาหกรรมเครื่องเคลือบ โรงหล่อ
- เหล็กหล่อโครเมียมสูง(High Chromium Cast Iron) โครงสร้างเหล็กชนิดนี้จะเป็น ออสเตนไนท์+คาร์ไบด์ และเมื่อโดนแรงกระแทกจากการใช้งานจะเปลี่ยนโครงสร้างจาก ออสเตนไนท์ ไปเป็นมาเทนไซต์ เช่นเดียวที่เกิดในเหล็ก Hardfield (High Manganese Steel) เหล็กหล่อแบบนี้เหมาะกับการใช้งานในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และอุตสาหกรรมซีเมนต์

      2. เหล็กหล่อทนความร้อนสูง (Heat Resistance Cast Iron)
                คุณสบัติของเหล็กหล่อชนิดนี้คือ มีความแข็งแรงไม่แตกหักหรือเสียรูปที่อุณหถูมิสูง
                มีความทนทานต่อการเกิดอ๊อกซิเดชั่น มีความทนต่อการพองตัว (Growth)และมีโครงสร้าง
                คงที่ เหล็กหล่อชนิดนี้ แบ่งได้ 4 กลุ่มคือ
   - Ni-Resist
   - High-Aluminium
   - High-Chromium
3. เหล็กหล่อทนการกัดกร่อน (Corroosion Resistance Cast Iron)

                การนำไปใช้งานของเหล็กหล่อชนิดนี้ในงานวิศวกรรมที่เกี่ยวกับน้่ำทะเล,บ่อน้ำมัน
                อุตสาหกรรมผลิตน้ำกรด,อุตสาหกรรมเคมี โรงหล่อ เช่น ปั๊ม ข้อต่อ ท่อ เป็นต้น
                ซึ่งแบ่งได้ 2 ชนิด
- เหล็กหล่อผสมนิเกิ้ล
- เหล็กหล่อผสมซิลิกอน

เหล็กหล่อ(Cast Iron)

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Fri, 03 Apr 2015 05:27:00 +0000

เหล็กหล่อเป็นเหล็กที่ผลิตจากเหล็กดิบสีเทา(GrayPig Iron)ที่ได้จากเตาสูง (Blast Furnace)มาหลอมหรือถลุงใหม่ในเตาคิวโปลา เตาไฟฟ้า ถ้าพิจารณาดูจาก Iron-carbon Equilibrium Diagram แล้วจะเห็นว่าเหล็กหล่อมีปริมาณธาตุคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 2% - 6.67% ส่วนเหล็กกล้ามีปริมาณธาตุคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 0.008% - 2%เท่านั้น แต่ทางปฏิบัติแล้วเหล็กหล่อจะมีปริมาณธาตุคาร์บอนผสมอยู่ประมาณ 2.5% – 4% ถ้ามีมากกว่านั้นจะขาดคุณสมบัติความความเหนียว (Ductility) จะเปราะและแตกหักง่ายเมื่อถูกแรงกระแทกปกติ

เหล็กหล่อสามารถแบ่งตามลักษณะของโครงสร้างการรวมตัวของคาร์บอนเป็นหลักได้ 6 ประเภทคือ

1. เหล็กหล่อสีขาว (White Cast Iron)

2. เหล็กหล่อสีเทาหรือสีดำ (Gray Cast Iron)

3. เหล็กหล่อกราไฟต์กลม (Spheroidal Graphite Cast Iron or Nodular Cast Iron )

4. เหล็กหล่อ CGI (Compacted graphite)

5. เหล็กหล่ออบเหนียว (malleable Cast Irons) หรือเหล็กหล่อเหนียว (GT)

6. เหล็กหล่อผสมหรือเหล็กหล่อพิเศษ (Alloy and Special Cast Iron)

เหล็กหล่อสีขาว (White Cast Iron)

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Fri, 03 Apr 2015 05:25:00 +0000

เหล็กหล่อสีขาวจะมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนอยู่ปริมาณ 1.7% ขึ้นไปและยังมีธาตุที่ผสมอยู่เช่น

กำมะถัน, ซิลิคอน , แมงกานิส และ ฟอสฟอรัส ผลิตได้จากเตาคิวโปล่า หากเรานำรอยแตกหักดูจะเห็นเนื้อเหล็กมีเม็ดเกรนสีขาว โดยการเปลี่ยนแปลงสภาวะของเหล็กหล่อชนิดนี้จะเปลี่ยนสถานะหลอมเหลวไปเป็นสถานะของแข็ง จะทำให้คาร์บอนแทรกตัวเข้าไปอยู่ในเนื้อเหล็ก ไม่อยู่อย่างอิสระเหมือนเหล็กหล่อสีดำ แต่จะรวมกันเนื้อเหล็กในรูปของสารประกอบ ซึ่งมีชื่อทางเคมีว่า “เหล็กคาร์ไบด์” หรือทางโลหะวิทยาเรียกลักษณะโครงสร้างแบบนี้ว่า “ซีเมนไตต์” (Cementile) โครงสร้างแบบนี้จะทำให้เหล็กมีคุณสมบัติแข็ง , เปราะ, แตกหักง่าย รอยหักจะดูเป็นสีขาวเหมือนเนื้อเหล็กทั่ว ๆ ไป เราจึงเรียกเหล็กหล่อชนิดนี้ว่า “เหล็กหล่อสีขาว” ตามลักษณะที่ปรากฏบนเนื้อของเหล็กหล่อสีขาว

คุณสมบัติเด่นของเหล็กหล่อสีขาวคือ

1. มีความแข็งสูง นำมากลึง, กัด , เจาะ ,ไสได้จาก

2. มีความเปราะสูง

3. ทนแรงกระแทรกได้น้อย

4. ทนการเสียดสีได้ดี การสึกหรอระหว่างการใช้งานน้อย

การใช้งานจะใช้กับงานที่ทนต่อการเสียดสี เช่นทำลูกบอลกลมในแบริ่งลูกปืน , ทำล้อรถไฟ , ทำลูกโม่ย่อยหิน และ ทำจานเจียระไนเพชรพลอย

วัสดุวิศวกรรม

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Sun, 25 Aug 2013 14:19:00 +0000

"วัสดุ" หมายถึง สสารที่ทำขึ้นหรือประกอบขึ้นจากบางสิ่งบางอย่าง ตั้งแต่เริ่มอารยธรรมขึ้น มนุษย์เรารู้จักการนำวัสดุและพลังงานมาใช้ปรับระดับความเป็นอยู่ให้ดีขึ้นมาเป็นลำดับ ความจริงแล้ววัสดุอยู่รอบๆเพราะผลิตภัณฑ์หรือผลผลิตทุกอย่างทำขึ้นจากวัสดุทั้งสิ้น วัสดุที่มักพบใช้กันอยู่เสมอคือ ไม้ คอนกรีต อิฐ เหล็กกล้า พลาสติก แก้ว ยาง อลูมิเนียม ทองแดง และกระดาษ ซึ่งเราจะพบว่า วัสดุมีอยู่มากมายหลายชนิดเกินกว่าที่เราจะคาดคิด เพราะการพัฒนาและการวิจัยอย่างต่อเนื่องทำให้มีวัสดุใหม่เกิดขึ้นตลอดเวลา
ประเภทของวัสดุ ทางวิศวกรรม แบ่งเป็นประเภทใหญ่ๆ ได้ 3 ประเภท ได้แก่

โลหะ
พอลิเมอร์
เซรามิกส์

วัสดุประเภทโลหะ
ว้สดุประเภทนี้เป็นอนินทรียสาร ที่มีธาตุที่เป็นโลหะประกอบอยู่ด้วยอย่างน้อยหนึ่งธาตุและบางครั้งอาจมีธาตุที่ไม่ใช่โละหะบางชนิดเจือปนด้วย ตัวอย่างของธาตุที่เป็นโลหะเช่น เหล็ก ทองแดง อลูมิเนียม นิเกิล และไทเทเนียม ธาตุที่ใช่โลหะเช่น คาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจน ซึ่งอาจปนอยู่ในโลหะได้ โดยปกติเป็นสื่อนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี

วัสดุประเภทโพลิเมอร์ (พลาสติกส์)
พอลิเมอร์ส่วนใหญ่เป็นอินทรียสาร (มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ) โมเลกุลเป็นลูกโซ่ยาวหรือเป็นร่างแห โดยโครงสร้างแล้ว พอลิเมอร์ส่วนใหญ่ไม่มีรูปผลึก แต่บางชนิดมีโครงสร้างทั้งเป็นรูปผลึกและไม่มีไม่มีรูปผลึก ความแข็งแรงและความอ่อนเหนียวของพอลิเมอร์อาจแตกต่างกันได้มาก พอลิเมอร์นำไฟฟ้าไม่ดีเนื่งจากธรรมชาติของโครงสร้างภายใน บางชนิดเป็นฉนวนที่ดีและนำมาใช้เป็นฉนวนไฟฟ้า

ว้สดุประเภทเซรามิกส์
คำว่า “เซรามิก (ceramic)” มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกว่า keramos มีความหมายว่า ความร้อน คำจำกัดความของคำว่าเซรามิกคือ วัสดุที่เกิดจากการรวมกันของสารอนินทรีย์ ( inorganic ) ที่อุณหภูมิสูง และสำหรับคำจำกัดความตาม ASTM คือ วัสดุที่เริ่มต้นจาก สารอนินทรีย์ มาประกอบกันเกิดปฏิกิริยา ที่อุณหภูมิสูง เกิดการ Sintering และทำให้โครงสร้างผลึกเปลี่ยนไปจากเดิม (Sintering หมายถึง การที่อนุภาคของวัสดุเกิดการรวมชิดติดกันจนเกิดเป็นอนุภาคขนาดเปลี่ยนไปหรือเกิดเฟสใหม่ขึ้น)

เมื่อพูดถึงคำว่าเซรามิก คนทั่วไปมักจะนึกถึงผลิตภัณฑ์ประเภทต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันของเรา เช่น ผลิตภัณฑ์บนโต๊ะอาหารได้แก่ถ้วยกาแฟ จานชาม เหยือก พวกสุขภัณฑ์ อ่างล้างหน้า ที่ใส่สบู่ แก้วน้ำ กระเบื้องปูพื้นและบุผนัง กระเบื้องหลังคาเซรามิก โอ่ง กระถาง และของตกแต่งต่างๆ แต่ในความเป็นจริงแล้วจากนิยามของคำว่าเซรามิกเราจะพบว่าผลิตภัณฑ์เซรามิกนั้นมีมากกว่าที่กล่าวมาแล้วข้างต้น หลายคนคงไม่นึกว่าสิ่งของที่เราใช้อยู่ในชีวิตประจำวัน เช่น อุปกรณ์อิเลคโทรนิคต่างๆเช่นโทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์ วิทยุ รถยนต์ อุปกรณ์ในเครื่องจักรต่างๆ อุปกรณ์ทางด้านการแพทย์ กระดูกเทียม ฟันปลอมจะมีส่วนที่เป็น เซรามิกประกอบอยู่ด้วย เกือบทั้งสิ้น

โลหะนอกกลุ่มเหล็ก

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Mon, 18 Jul 2011 07:27:00 +0000

แบ่งออกได้ 3 ชนิด

โลหะผสม(Alloy) โลหะผสมที่ใช้ในงานด้านวิศวกรรมนั้น จำเป็นต้องมีคุณสมบัติ ที่เหมาะสมกับงานใน แต่ละด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติทางกล คือต้องมีความสามารถที่จะรับแรงต่างๆ ได้ แต่โดยปกติโลหะบริสุทธิ์ส่วนมากจะอ่อนและรับแรงต่างๆ ได้ไม่มากเมื่อจะนำไปใช้งานก็ไม่เหมาะสม ฉะนั้น จำเป็นต้องเพิ่มความแข็งแรงให้กับโลหะเหล่านั้นโดยการผสมธาตุต่าง ๆ ลงไปแล้วเรียกโลหะใหม่นี้ว่า “โลหะผสม” ซึ่งสามารถแบ่งได้ดังนี้ คือ

ทองเหลือง บรอนซ์ โลหะซินเตอร์
โลหะหนัก โลหะหนัก หมายถึง โลหะที่มีความหนาแน่นสูงกว่า 4 kg/dm³ ซึ่งโลหะหนักมีความสำคัญในงานอุตสาหกรรมอย่าง
มากและยังเป็นต้นกำเนิดโลหะผสมอีกหลายชนิดด้วยกัน โลหะหนักที่นิยมใช้กันทั่วไปมีรายละเอียดดังนี้

ทองแดง เงิน ตะกั่ว ดีบุก
โลหะเบา โลหะเบา หมายถึง โลหะที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า 4 kg/dm³ โดยทั่วไปได้แก่

อะลูมิเนียม แมกนีเซียม เบริลเลียม

โลหะจำพวกเหล็ก

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Mon, 18 Jul 2011 07:09:00 +0000

แบ่งออกได้ 3 ชนิด ได้แก่

เหล็กดิบ (Crude Iron) เหล็กดิบเป็นผลผลิต ที่ได้มาจากเตาสูง หรือเรียกว่า เตาบลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace) โดยการถลุงสินแร่เหล็ก ความร้อนที่ใช้ในการถลุงนั้นได้มาจากการเผาไหม้ของถ่านโค้ก (Coke) โดยมีลมร้อนเป็นสิ่งที่ช่วยในการเผาไหม้ ทั้งนี้เพื่อให้ได ้อุณหภูมิสูงยิ่งขึ้น โดยให้ความร้อนสูงได้ถึง 3000 °F หรือประมาณ 1649 °C ซึ่งในระดับอุณหภูมิดังกล่าวนี้ สามารถหลอมละลายสินแร่ต่าง ๆ ได้ และสิ่งสำคัญ อีกประการหนึ่งก็คือ สิ่งสกปรกซึ่งในกระบวนการหลอมละลายสินแร่ด้วยเตาสูงนั้น จะมีสิ่งสกปรกเกิดขึ้น ซึ่ง เราเรียกว่า สแลก (Slag) ซึ่งต้องกำจัดออกจากน้ำโลหะ ก่อนนำโลหะนั้นไปเทลงสู่แบบหล่อสำหรับ
เหล็กกล้า(Steel) เป็นเหล็กที่ถูกนำไปใช้ในงานต่างๆมากมาย ทั้งนี้เนื่องจากเหล็กกล้านั้นมีคุณสมบัติในการรับแรงต่างๆได้ดี เช่น แรงกระแทก (Impact Strength) แรงดึง (Tebsile Strength) แรงอัด (Compressive Strength) และ แรงเฉือน(Shear Strength) ซึ่งธาตุผสมส่วนใหญ่จะเป็นทั้งโลหะ และ อโลหะ เช่น โมลิบดินั่ม ทังสเตน วาเนเดียม เป็นต้น สำหรับกรรมวิธีทางความร้อน ที่ทำต่อเหล็กกล้านั้น จะทำให้โครงสร้างเล็ก ๆ (Microstructure) ของเหล็กกล้าเปลี่ยนไป ซึ่งจะได้ กล่าวโดยละเอียดในลำดับต่อไป เราทราบอยู่แล้วว่าเหล็กทุกชนิด มีคาร์บอนผสมอยู่ไม่มากก็น้อย เหล็กกล้าก็เช่นเดียวกันมีีคาร์บอนผสมอยู่ประมาณไม่เกินร้อยละ 2 และเหล็กกล้ายังแบ่งได้ตามปริมาณของคาร์บอนที่ผสมอยู่ซึ่งสามารถแบ่งได้ 2
ชนิดดังนี้ เหล็กกล้าคาร์บอน (Carbon Steel) ประกอบด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (Low Carbon Steel) และเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง(Medium Carbon Steel)และเหล็กกล้าคาร์บอนสูง(High Carbon Steel)ซึ่งเหล็กกล้าคาร์บอนทั้ง 3 ประเภท
นี้อาจเรียกว่า เหล็กละมุน (Mild Steel) ก็ได้ แต่ถ้ามีคาร์บอนผสมอยู่มากเราจะเรียกว่า เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน(Carbon Tool Steel) เหล็กกล้าผสม (Alloys Steel) เหล็กกล้าชนิดนี้ นอกจากจะมีคาร์บอนผสมอยู่แล้วยังมีธาตุอื่นๆ ผสมอยู่ด้วย ซึ่งจะกล่าวได้ ในลำดับต่อไป เหล็กกล้าผสมนี้ประกอบด้วยเหล็กกล้าผสมต่ำ (Low Alloys Steel) เหล็กกล้าผสมปานกลาง(Medium Alloys Steel) และเหล็กกล้าผสมสูง (High Alloys Steel) ซึ่งธาตุที่ผสมในเหล็กกล้าเหล่านี้มีรายละเอียดดังต่อไปนี้ซิลิคอน มีอยู่ในเหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ ซิลิคอนที่ผสมอยู่นั้นจะช่วยให้เกิดการจับตัวของแกรไฟต์ ดังนั้น ปริมาณซิลิคอนที่มีอยู่ในเหล็กกล้าผสมที่ใช้งานกันอยู่ทั่วไปจะมีอย่างมากไม่เกินร้อยละ 5ทั้งนี้เนื่องจากการเกิดแกรไฟต์ ขึ้นนั่นเองและเหล็กกล้าผสมซิลิคอนที่สำคัญอาจแยกออกได้เป็น 3 ประเภทคือ Silicon-Manganese Steel ประกอบด้วยซิลิคอนร้อยละ 1.5-2 แมงกานีสร้อยละ 0.6-1เหล็กกล้าชนิดนี้นิยมใช้ในการทำแหนบรถยนต์ ทั้งนี้ก็เพราะว่าเหล็กชนิดนี้สามารถรับแรงกระแทกได้ดีSilicon Steel ประกอบด้วยคาร์บอนร้อยละ 0.07 ซิลิคอนร้อยละ4เป็นเหล็กกล้าที่มีค่าความเป็นแม่เหล็กสูงและมีความต้านทานไฟฟ้าได้ดี จึงนิยมนำไปใช้ทำแกนทรานส์ฟอร์เมอร์และขั้วไดนาโม เป็นต้น Valve Steel เป็นเหล็กกล้าผสมที่ใช้ทำวาล์วต่าง ๆ ในรถยนต์ โดยซิลิคอนเป็นธาตุผสมที่มีความสำคัญรองลงมาตัวอย่างเช่น โลหะผสม Silchcrome และ Valmax ซึ่งประกอบด้วยโครเมียมร้อยละ 8 และซิลิคอนร้อยละ 3.5
เหล็กหล่อ (Cast Iron) เป็นเหล็กที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลายมาเป็นระยะเวลานาน เหล็กหล่อคล้ายกับเหล็กกล้า (Steel) ก็ตรงที่เหล็กหล่อนั้นเป็นเหล็กที่มีธาตุคาร์บอนผสมอยู่เช่นเดียวกัน และสามารถศึกษาโครงสร้างจากแผนภาพสมดุล (Equilibrium Diagram) ใน รูป ก็เช่นเดียวกัน เพียงแต่ว่าปริมาณของคาร์บอนในเหล็กหล่อ จะมีมากกว่าในเหล็กกล้า คือมีคาร์บอนตั้งแต่
ร้อยละ 2 % - 6.67 % ในอุตสาหกรรม เหล็กหล่อ โดยทั่วไปแล้ว จะมีคาร์บอนอยู่ ร้อยละ 2.5% - 4 % ถ้าปริมาณคาร์บอนมากกว่านี้เหล็กจะสูญเสียคุณสมบัติทางด้านความเหนียว (Ductility) คือเปราะ และแตกหักได้ง่ายเมื่อถูกแรงกระแทก ปกติิเหล็กหล่อส่วนมากจะขาดคุณสมบัติทางด้านความเหนียวเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าจึงไม่สามารถขึ้นรูปด้วยการรีดหรือการดึงขึ้น รูปที่อุณหภูมิสูงได้การขึ้นรูปเหล็กหล่อที่อุณหภูมิสูงนั้นทำได้ยาก แต่วิธีที่ใช้ในการขึ้นรูปถึงแม้ว่ารูปร่างจะซับซ้อน ก็สามารถทำได้ โดยการหลอมเหล็กให้ละลาย แล้วเทลงแบบหล่อที่ทำด้วยทราย หรือวัสดุทนความร้อน จึงได้ชื่อตามกรรมวิธีการขึ้นรูปว่า เหล็กหล่อ หลังจากหล่อ รูปร่าง ได้ใกล้เคียงกับขนาดที่ต้องการแล้ว จึงนำมาทำการกลึง ไส ตัด และเจาะ แม้ว่าเหล็กหล่อ
ส่วนใหญ่จะให้คุณสมบัติความเค้นแรงดึงสูงสุด ต่ำ และขาดคุณสมบัติทางด้าน ความเหนียว แต่เหล็กหล่อมีราคาถูกว่า มีจุดหลอมตัวต่ำ สามารถขึ้นรูปได้รูปร่างง่ายกว่าเหล็กกล้า และยังสามารถปรับคุณสมบัติต่าง ๆ โดยการเติมธาตุผสมที่เหมาะสม และการอบชุบที่ดีจะทำให ้คุณสมบัติของเหล็กหล่อนั้นเปลี่ยนแปลงได้อย่างกว้างขวาง จนเหล็กหล่อบางชนิดมีคุณสมบัติใกล้ ้เคียงกับเหล็กกล้าทำให้ในการพัฒนาอุสาหกรรมเหล็กหล่อ เป็นไปอย่างกว้างขวาง รวมทั้งปริมาณการผลิตเหล็กหล่อ ก็เพิ่ม ปริมาณขึ้นอย่างรวดเร็ว ชนิดของเหล็กหล่อ สามารถจำแนกประเภทได้หลายลักษณะ มีทั้งจำแนกโดยกำหนดส่วนผสม,การอบชุบภายหลังการหล่อ, อัตราการเย็นตัวของเหล็กภายในแบบหล่อและธาตุผสมตลอดจนสิ่งเจือปน แต่ที่แพร่หลายเป็นที่ ยอมรับกันนั้น อาศัยลักษณะโครงสร้างพื้นฐานและลักษณะการรวมตัวของคาร์บอนเป็นหลัก

การถลุงเหล็ก

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Mon, 18 Jul 2011 06:25:00 +0000

เตาสูง (Blast Furnace) เป็นเตาที่ใช้ผลิตเหล็กดิบ มีรูปร่างสูง ผนังเตาทำด้วยอิฐทนไฟ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง โต 7.5 เมตร หรือมากว่า มีความสูงมากกว่า 60 เมตร ขึ้นไป สามรถผลิตเหล็กดิบได้วันละ 800-1700 ตัน ในการผลิตเหล็กดิบ 1000 ตัน จะต้องใช้แร่เหล็ก ประมาณ2000 ตัน ถ่านหินชนิดบิทูมัส (Bituminous) 800 ตัน หินปูน 500 ตัน และลมร้อน 4000 ตัน เหล็กดิบเป็นผลผลิต ที่ได้มาจากเตาสูง หรือเรียกว่า เตาบลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace) โดยการถลุงสินแร่เหล็ก ความร้อนที่ใช้ในการถลุงนั้นได้มาจากการเผาไหม้ของถ่านโค้ก (Coke) โดยมีลมร้อนเป็นสิ่งที่ช่วยในการเผาไหม้ ทั้งนี้เพื่อ
ให้ได ้อุณหภูมิสูงยิ่งขึ้น โดยให้ความร้อนสูงได้ถึง 3000 °F หรือประมาณ 1649 °C ซึ่งในระดับอุณหภูมิดังกล่าวนี้ สามารถ หลอมละลายสินแร่ต่าง ๆ ได้ และสิ่งสำคัญ อีกประการหนึ่งก็คือ สิ่งสกปรกซึ่งในกระบวนการหลอมละลายสินแร่ด้วยเตาสูงนั้น จะมีสิ่งสกปรกเกิดขึ้น ซึ่ง เราเรียกว่า สแลก (Slag) ซึ่งต้องกำจัดออกจากน้ำโลหะ ก่อนนำโลหะนั้นไปเทลงสู่แบบหล่อสำหรับ Engineering
วัตถุดิบที่ใช้ถลุงเหล็กดิบนั้น ได้แก่ สินแร่เหล็ก หินปูน ถ่านโค้ก และเหล็กใช้ซ้ำ ซึ่งจะถูกบรรจุลงในเตาสูงตามลำดับ

ลำดับขั้นในการเตรียมแร่

สินแร่เหล็ก

ล้างหินดินทราย

บดสินแร่ให้เป็นผงละเอียด

ใช้แม่เหล็กดูดเอาเฉพาะผงเหล็ก

ผสมผงถ่านหิน หินปูน

อบไล่ความชื้น

อัดพร้อมกับให้ความร้อนทำเป็นก้อนกลมขนาด 10 -15 มม.

การจำแนกชนิดของโลหะ
วัสดุในงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไปนั้นมีอยู่หลายชนิด แต่ที่นิยมใช้กัยอย่างแพร่หลายคือ โลหะ ทั้งนี้เนื่องจากโลหะนั้น หาได้ง่าย ราคาไม่แพง แข็งแรง ทนทาน และแปรสภาพเพื่อนำกลับมาใช้ได้อีก โลหะดังกล่าวนี้สมมารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ

โลหะจำพวกเหล็ก แบ่งออกได้ 3 ชนิด
- เหล็กดิบ
- เหล็กกล้า
- เหล็กหล่อ
โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก แบ่งออกได้ 3 ชนิด
- โลหะเบา
- โลหะหนัก
- โลหะผสม

การผลิตหล็ก

noreply@blogger.com (เครื่องรีดหลังคาเมทัลชีต) — Sun, 17 Jul 2011 07:42:00 +0000

วัตถุดิบที่ใช้ในการถลุงเหล็กดิบ    สินแร่เหล็ก (Iron) เป็นวัตถุหลักในการผลิต ได้มาจากเหมืองแร่เหล็กต่างๆ หลังจากขุดแร่เหล็กได้แล้ว ก่อนที่จะป้อนเข้าเตาเผาจะต้องผ่านการเตรียมแร่ก่อน เพื่อให้เหลือสารเจือปนน้อยที่สุด
    ถ่านโค้ก (Coke) เป็นเชื้อเพลิงหลักที่ใช้ในการถลุงเหล็ก นอกจากนั้นยังเป็นสารที่ทำให้ปฏิกิริยาทางเคมีภายในเตา เป็นไปอย่างสมบูรณร์ขณะทำการถลุง ถ่านโค้ก เป็นสารสังเคราะห์ที่ได้จากการนำถ่านหิน ผ่านกรรมวิธีกลั่นทำลาย คือ นำเอาอ่านหินไปบรรจุในที่จำกัดมิให้อากาศเข้าได้ แล้วให้ความร้อนจนถ่านร้อนแดง สารไฮโดรคราบอนที่อยู่ในถ่านหินจะระเหยออกไปเป็นแก๊ส    หินปูน (Limstone) หรือมีชื่อทางเคมีว่า แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) เป็นวัตถุดิบที่มีความสำคัญอีกอย่างหนึ่งในการผลิตเหล็กดิบ ที่ต้องใส่หินปูนลงไปด้วยนั้น เพื่อทำหน้าที่เป็นฟลั๊ก แยกสารเจือปนในสินแร่เหล็กออก นอกจากนั้นยังทำให้สารเจือปนบางชนิดในสินแร่เหล็กซึ่งมีจุดหลอมละลายสูง มีอุณหภูมิต่ำลง สารเจือปนจะถูกหลอมละลายแยกตัวออกมาเป็นขี้ตะกรัน และลอยตัวอยู่เหนือผิวน้ำเหล็ก หน้าที่อีกอย่างหนึ่งของหินปูน ก็คือ เป็นตัวช่วยเร่ง ปฏิกริยาการลดออกซิเจนในเตาสูงให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น     สาเหตุที่ต้องใส่เศษเหล็ก ซึ่งผ่านการถลุงมาแล้วครั้งหนึ่งลงไปด้วย เนื่องจากต้องการประหยัดสินแร่ ทำให้ลดต้นทุนการผลิตลง แต่เศษเหล็กที่ใส่ลงไปนั้นจะต้องมีการคัดเลือกเหล็กที่มีสารเจือปนจำพวกสารที่มิใช่เหล็ก เช่น สังกะสี ดีบุก ฯลฯ ให้ปะปนอยู่น้อยที่สุด เพราะสารเหล่านี้ทำให้เกิดปัญหาต่อปฏิกริยาภายในเตา ก่อนที่จะป้อนเศษเหล็กเข้าเตาเผาจะต้องทำความสะอาด พยายามกำจัดสารเจือปนและสนิมให้มากที่สุด นอกจากนั้นยังต้องบดให้ได้ขนาดตามต้องการอีกด้วย เศษเหล็กที่มีส่วนผสมของนิเกล โครเมียม โมลิดินัม เป็นเศษเหล็กที่ต้องการมากกว่าเศษเหล็กกล้าคาร์บอน เนื่องจากสารเหล่านี้จะเป็นตัวช่วยให้เหล็กดิบที่ผลิตออกมามีคุณภาพดียิ่งขึ้น แต่เศษเหล็กก็ไม่ใช่วัตถุดิบที่จำเป็นต้องใส่เสมอไป บางครั้งอาจจะใส่เฉพาะสินแร่แต่เพียงอย่างเดียว
    อากาศ (Air) เป็นวัตถุดิบที่สำคัญอีกอย่าง เนื่องจากในการเผาไหม้ภายในเตา ต้องการออกซิเจนเข้าไปช่วยในการเผาไหม้เป็นอย่างมาก แหล่งออกซิเจนที่หาง่ายสุดคืออากาศที่ใช้หายใจ อากาศจะถูกปั้มลมเป่าเข้าไปในเตาเผา แต่ลมที่พ่นเข้าไปนั้นจะต้องอุ่นให้ร้อนเสียก่อน เพื่อเพิ่มอุณหภูมิให้แก่เตาเป็นการประหยัดเชื้อเพลิง
    น้ำ (Water) ใช้สำหรับระบายความร้อนบริเวณเปลือกเตาซึ่งทำด้วยแผ่นเหล็ก น้ำที่ใช้ต้องเป็นน้ำสะอาด โดยทั่วไปอาจใช้น้ำจากแม่น้ำลำคลองแต่ไม่ควรใช้น้ำทะเล เพราะอาจกัดกร่อนชิ้นส่วนของเปลือกเตาชำรุดได้ง่ายเศษเหล็ก (Scrap Iron)

กรรมวิธีผลิตเหล็กดิบ แร่เหล็กที่ขุดได้จากพื้นโลกในครั้งแรกนั้น จะอยู่ในลักษณะเป็นของผสม ซึ่งมีสารอื่นๆผสมปะปนอยู่ เช่น ดิน หิน ทราย แร่เหล็กที่บริสุทธิ์จริงๆ นั้นเกือบจะไม่มีเลย อาจพบบ้างในลูกอุกาบาตหรือดาวตกก้อนโตๆ เมื่อนำแร่เหล็กมาถลุงจะได้เหล็กบริสุทธิ์ เหล็กบริสุทธิ์นี้นำมาใช้ประโยชน์ในทางอุตสาหกรรมได้น้อย เนื่องจากมีคุณสมบัติในการใช้งานค่อนข้างจำกัด ดังนั้น เหล็กที่จะนำไปใช้งานทางด้านอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะเป็นเหล็กประสม สารที่ผสมลงไปในเนื้อเหล็กมีทั้งที่เป็นโลหะและอโลหะ ทั้งนี้เพื่อต้องการปรับปรุงคุณภาพของเหล็กให้สามารถนำไปใช้งานได้ดียิ่งขึ้น เช่นทำให้สามารถทนต่อแรงดึงได้มากขึ้น ทำให้เหล็กมีความแข็งมากขึ้นการถลุงเหล็กดิบ อุปกรณ์ที่สำคัญในการถลุงเหล็กดิบคือ เตาสูง (Blast Furnace) และนอกจากแร่เหล็กที่จะนำไปถลุงแล้ว ยังต้องมีวัตถุดิบอย่างอื่นอีกที่ต้องใส่ลงไปในเตาสูงด้วย ทั้งนี้เพื่อเพิ่มคุณภาพเหล็กดิบที่ได้ให้มีคุณภาพดียิ่งขึ้น