หน่วยที่ 2 กรรมวิธีการผลิตเหล็ก

หน่วยที่ 2 กรรมวิธีการผลิตเหล็ก สาระสำคัญ กรรมวิธีการผลิตหรือการถลุงแร่เหล็กที่เกิดจากธรรมชาติ ซึ่งส่วนใหญ่ที่อยู่ในรูปของออกไซด์ให้ เป็นโลหะเหล็ก โดยกระบวนการผลิตเหล็กมีหลายขั้นตอน ตั้งแต่การเตรียมวัตถุดิบ การถลุงเหล็ก การ ผลิตเหล็ก เช่น การรีด การตีขึ้นรูป การเคลือบผิว หรือการอบชุบ เป็นต้น ดังนั้นนักเรียนต้องมีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ กรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า และกรรมวิธีการผลิตเหล็กหล่อ สาระการเรียนรู้ 1. กรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ 2. กรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า 3. กรรมวิธีการผลิตเหล็กหล่อ สมรรถนะรายหน่วย 1. แสดงความรู้เกี่ยวกับกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ 2. แสดงความรู้เกี่ยวกับกรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า 3. แสดงความรู้เกี่ยวกับกรรมวิธีการผลิตเหล็กหล่อ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. บอกกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบได้ 2. บอกกรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้าได้ 3. บอกกรรมวิธีการผลิตเหล็กหล่อได้

33 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ จำนวนข้อ 15 ข้อ เวลา 10 นาที 1. ข้อใดคือกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ ก. การถลุงเศษเหล็กให้เป็นเหล็กดิบ ข. การถลุงเหล็กดิบให้เป็นเหล็กกล้า ค. การถลุงเหล็กดิบให้เป็นเหล็กหล่อ ง. การถลุงสินแร่เหล็ก หิน ดิน ทราย ให้เป็นโลหะเหล็ก 2. ข้อใดคือวัตถุดิบหลักในกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ ก. หินปูน ข. ถ่านโค้ก ค. เศษเหล็ก ง. สินแร่เหล็ก 3. ข้อใดคือสินแร่เหล็กที่มีคุณภาพดีที่สุด ก. แร่เหล็กดำ ข. แร่เหล็กแดง ค. แร่เหล็กเหลือง ง. แร่เหล็กซีเคอร์ไรท์ 4. ข้อใดคือเชื้อเพลิงที่ใช้ในการถลุงเหล็กดิบ ก. น้ำมัน ข. ถ่านหิน ค. ถ่านโค้ก ง. ออกซิเจน 5. ข้อใดคือเตาที่ใช้ในกรรมวิธีผลิตเหล็กดิบ ก. เตาสูง ข. เตาไฟฟ้า ค. เตากระทะ ง. เตาคิวโปลา 6. ข้อใดไมใช่ผลผลิตที่ได้จาเตาสูง ก. เหล็กดิบ ข. ขี้ตะกรัน ค. แก๊สร้อน ง. น้ำมันดิบ

34 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ จำนวนข้อ 15 ข้อ เวลา 10 นาที 7. ข้อใดคือกรรมวิธีผลิตเหล็กกล้า ก. การแปรรูปจากเหล็กดิบมาเป็นเหล็กกล้า ข. การแปรรูปจากเศษเหล็กมาเป็นเหล็กกล้า ค. การแปรรูปจากสินแร่เหล็กมาเป็นเหล็กกล้า ง. การแปรรูปจากสินแร่เหล็ก เศษเหล็กมาเป็นเหล็กกล้า 8. ข้อใดคือเตาที่ใช้ในการผลิตเหล็กกล้า ก. เตาสูง ข. เตาไฟฟ้า ค. เตาคิวโปลา ง. เตาเบสเซมเมอร์ 9. จากภาพ คือเตาชนิดใด ก. เตาสูง ข. เตาไฟฟ้า ค. เตาเบสเซมเมอร์ ง. เตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า 10. จากภาพ คือเตาชนิดใด ก. เตาสูง ข. เตาไฟฟ้า ค. เตาโอเพนฮาร์ท ง. เตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า

35 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ จำนวนข้อ 15 ข้อ เวลา 10 นาที 11. ข้อใดคือคุณสมบัติของอากาศที่พ่นเข้าเตาเป่าออกซิเจนโดยตรง ก. อากาศที่พ่นเข้าเตานอกจากมีออกซิเจน (O) แล้วยังมีฟอสฟอรัส (P) ข. อากาศที่พ่นเข้าเตานอกจากมีออกซิเจน (O) แล้วยังมีคาร์บอน (C) ค. อากาศที่พ่นเข้าเตานอกจากมีออกซิเจน (O) แล้วยังมีไฮโตรเจน (H) ง. อากาศที่พ่นเข้าเตานอกจากมีออกซิเจน (O) แล้วยังมีไนโตรเจน (N) 12. ข้อใดคือเหล็กหล่อ ก. มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ต่ำกว่า 0.5 % ข. มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ต่ำกว่า 1.5 % ค. มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน เท่ากับ 2 % ง. มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน สูงกว่า 2 % - 6.67 % 13. ข้อใดคือเตาที่ใช้ผลิตเหล็กหล่อ ก. เตาสูง ข. เตาไฟฟ้า ค. เตาคิวโปลา ง. เตาเบสเซมเมอร์ 14. ข้อใดคือหน้าที่ของหินปูนในกรรมวิธีผลิตเหล็กหล่อ ก. เชื้อเพลิง ข. เพิ่มความร้อน ค. ลดอุณหภูมิในเตา ง. เป็นฟลั้ก (Flux) แยกสารเจือปนในเหล็กออก และแยกตัวออกมาเป็นขี้ตะกรัน (Slag) 15. ข้อใดไม่ใช่เหล็กที่ได้จากเตาคิวโปลา ก. เหล็กกล้า ข. เหล็กเหนียวหล่อ ค. เหล็กหล่อเหนียว ง. เหล็กหล่อกราไฟต์ก้อนกลม

36 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ข้อที่ คำตอบ 1 ง 2 ง 3 ก 4 ค 5 ก 6 ง 7 ก 8 ข 9 ข 10 ค 11 ง 12 ง 13 ค 14 ง 15 ก

37 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) ใบความรู้ หน่วยที่ 2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก กระบวนการผลิตเหล็กขั้นต้นหรือกระบวนการถลุงแร่เหล็ก (Iron Ore) เป็นกระบวนการในการ เปลี่ยนรูปแร่เหล็กซึ่งอยู่ในรูปของเหล็กออกไซด์(Oxide) ให้กลายเป็นโลหะเหล็ก รวมทั้งสารปลอมปนอื่น โดยใช้สารลดออกซิเจน เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน ในการกำจัดออกซิเจนและสารปลอมปนออกจากเหล็ก ซึ่งสามารถแบ่งกระบวนการถลุงแร่เหล็กออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ การถลุงเหล็กในสภาพของเหลวและ การถลุงเหล็กในสภาพของแข็ง สำหรับกระบวนการผลิตเหล็ก แสดงดังภาพที่ 2.1 ภาพที่ 2.1 กระบวนการผลิตเหล็ก ที่มา : https://www.tpkrungrueangkit.com จากภาพที่ 2.1 กระบวนการผลิตเหล็กและเหล็กกล้ามีหลายขั้นตอน เริ่มตั้งแต่การเตรียมวัตถุดิบ ต่างๆ การถลุงเหล็ก การผลิตเหล็กกล้า การหล่อ การแปรรูป เช่น การรีด การตีขึ้นรูป และการ ตกแต่งขั้น สุดท้าย เช่น การเคลือบผิว การอบชุบความร้อน เป็นต้น จนกระทั่งได้มาซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ ทำจากเหล็กกล้า ซึ่งโดยทั่วไปแบ่งการผลิตเหล็กและเหล็กกล้าออกเป็น 3 ขั้นตอนหลัก คือ การผลิต เหล็กขั้นต้น การผลิต เหล็กขั้นกลาง และการผลิตเหล็กขั้นปลาย กรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ เหล็กดิบ (Pig Iron) เป็นผลผลิตที่ได้มาจากเตาสูง เรียกว่า เตาบลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace) โดยการถลุงสินแร่เหล็ก ซึ่งความร้อนที่ใช้ในการถลุงนั้นได้มาจากการเผาไหม้ของถ่านโค้ก (Coke) โดยมี ลมร้อนเป็นสิ่งที่ช่วยในการเผาไหม้ เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่สูงยิ่งขึ้น โดยให้ความร้อนได้สูงถึง 3000 °F หรือ ประมาณ 1649 °C ซึ่งในระดับอุณหภูมิดังกล่าวนี้ สามารถหลอมละลายสินแร่ต่าง ๆ ได้ในกระบวนการ หลอมละลายสินแร่เหล็กด้วยเตาสูงนั้นจะมีสิ่งสกปรกเกิดขึ้น เรียกว่า สแลก (Slag) ซึ่งต้องกำจัดออกจาก น้ำโลหะ ก่อนนำน้ำโลหะนั้นไปเทลงแบบหล่อเหล็กเพื่อให้ได้เป็นเหล็กดิบที่มีคุณภาพ

38 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตเหล็กดิบ 1. สินแร่เหล็ก (Iron Ore) เป็นวัตถุดิบหลักในการกระบวนการผลิตเหล็กดิบ แร่เหล็กทุกชนิด อยู่ในสภาพสารประกอบ ซึ่งเป็นเนื้อเดียวกัน เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และโดยมากจะมีออกซิเจน ส่วนประกอบอยู่เป็นหลัก เช่น แร่เหล็กดำ หรือแร่แม่เหล็ก (Magnetite) มีเหล็กบริสุทธิ์ 72.40 % โดย ปริมาตรถือว่าเป็นแร่เหล็กที่มีคุณภาพที่สุด รองลงมา แร่เหล็กแดง (Hematite) มีเหล็กบริสุทธิ์ 70.00 % และแร่เหล็กเหลือง (Limonite) มีเหล็กบริสุทธิ์ 60.00 % แร่เหล็กสีน้ำตาล (Siderite) หรือเหล็ก คาร์บอเนต มีเหล็กบริสุทธิ์ 48 00% และแร่เหล็กไพไรต์ (Pyrite) เป็นแร่เหล็กที่มีกำมะถันปนอยู่มาก ทำ ให้เหล็กเปราะ ซึ่งไม่ค่อยนิยมนำมาถลุง ลักษณะของสินแร่เหล็ก ดังภาพที่ 2.2 ภาพที่ 2.2 สินแร่เหล็กที่ใช้ผลิตเหล็กดิบ ที่มา : http://iiu.isit.or.th/ 2. ถ่านโค้ก (Coke) เป็นเชื้อเพลิงหลักที่ใช้ในกระบวนการถลุงเหล็ก เป็นสารสังเคราะห์ที่ได้จาก การนำเอาถ่านหินผ่านกรรมวิธีกลั่นทำลาย โดยนำเอาถ่านหินไปบรรจุในที่จำกัดมิให้อากาศเข้าไปแล้วให้ ความร้อนจนถ่านหินร้อนแดง สารไฮดรอคาร์บอนที่อยู่ในถ่านหินจะระเหยออกไปเป็นแก๊ส หลังจากนั้นเท ถ่านหินที่ร้อนแดงลงในน้ำทันที จะได้ถ่านโค้กซึ่งมีรูพรุนทั้งก้อนเนื่องจากการระเหยตัวของแก๊ส ถ่านโค้ก จะมีคาร์บอนสูงถึง 89-99 % และถ่านโค้กที่เหมาะสมสำหรับการถลุงเหล็ก ควรมีเปอร์เซ็นต์ของกำมะถัน น้อยที่สุด เพราะกำมะถันเมื่อเข้าไปรวมตัวกับเนื้อเหล็กดิบจะทำให้เหล็กมีความเปราะเพิ่มขึ้น ลักษณะ ของถ่านโค้ก ดังภาพที่ 2.3 ภาพที่ 2.3 ถ่านโค้กวัตถุดิบในการถลุงเหล็ก ที่มา : http://www.krtc.ac.th/

39 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) 3. หินปูน (Limestone) เป็นหินในกลุ่มหินตะกอน มีชื่อวิทยาศาสตร์ที่รู้จักกันในหมู่นักธรณีว่า แร่แคลไซต์(Calcite) หรือแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) เกิดจากการทับถมของตะกอนคาร์บอเนตใน ท้องทะเล ทั้งจากสารอนินทรีย์ และซากสิ่งมีชีวิต โดยเป็นวัตถุดิบที่มีความสำคัญอีกอย่างหนึ่งในการผลิต เหล็กดิบ เมื่อใส่หินปูนลงเพื่อให้ทำหน้าที่เป็นฟลั้ก (Flux) แยกสารเจือปนในสินแร่เหล็กออก นอกจากนั้น ยังทำให้สารเจือปนบางชนิดในสินแร่เหล็กซึ่งมีจุดหลอมละลายสูงมีอุณหภูมิต่ำลง สารเจือปนจะถูกหลอม ละลายแยกตัวออกมาเป็นขี้ตะกรัน (Slag) และลอยตัวอยู่เหนือผิวน้ำเหล็ก และหน้าที่อีกอย่างหนึ่งเป็น ตัวเร่งปฏิกิริยาการลดออกซิเจนในเตาสูงให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ลักษณะของหินปูน ดังภาพที่ 2.4 ภาพที่ 2.4 หินปูนวัตถุดิบในการถลุงเหล็ก ที่มา : https://sandandsoilgroup.com/ 4. เศษเหล็ก (Scrap Iron) เป็นวัตถุดิบอีกอย่างหนึ่งที่ใส่ลงไปในเตาสูงในการถลุงเหล็กดิบ เพื่อ ต้องการประหยัดสินแร่เหล็ก ทำให้ลดต้นทุนในการผลิต โดยเศษเหล็กที่นำมาใช้นั้นต้องทำความสะอาด กำจัดสารเจือปนและสนิมให้มากที่สุด คัดเลือกเหล็กที่มีสารเจือปนจำพวกสารไม่ใช่เหล็ก (Non-Ferrous) เช่น สังกะสี ดีบุก หรือตะกั่ว ฯลฯ ให้ปะปนอยู่น้อยที่สุด เพราะสารจำพวกนี้ทำให้เกิดปัญหาต่อปฏิกิริยา ในเตา ส่วนเศษเหล็กที่ส่วนผสมของนิเกิล โครเมียม โมลิบดินัม เป็นเศษเหล็กที่ต้องการมากกว่าเศษ เหล็กกล้าคาร์บอน สารเหล่านี้ช่วยให้เหล็กดิบมีคุณภาพดียิ่งขึ้น ลักษณะของเศษเหล็ก ดังภาพที่ 2.5 ภาพที่ 2.5 เศษเหล็กวัตถุดิบในการถลุงเหล็ก ที่มา : http://www.thailandpages.com/ 5. อากาศ (Air) เนื่องจากการเผาไหม้ภายในเตาเผาต้องการออกซิเจน เพื่อเข้าไปช่วยในการเผา ไหม้เป็นอย่างมาก และเพื่อให้พลังงานเคมีในเชื้อเพลิงเปลี่ยนเป็นความร้อนจนหมดสิ้น และนำความร้อนที่

40 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) ได้ไปใช้อย่างเต็มที่ อากาศจะถูกปั้มลมเป่าเข้าไปในเตาเผา โดยอากาศหรือลมที่เป่าพ่นเข้าไปจะต้องอุ่น น้ำมันให้ร้อนเสียก่อนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิให้แก่เตาเผา อากาศที่อุณหภูมิสูงจะช่วยให้สามารถรักษาอุณหภูมิ ของการผสมเชื้อเพลิง ช่วยให้เชื้อเพลิงเกิดการระเหยกลายเป็นไอได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดการเผาไหม้ ได้อย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ และเป็นการประหยัดเชื้อเพลิง 6. น้ำ (Water) ใช้สำหรับระบายความร้อนบริเวณเปลือกเตาเผาซึ่งทำด้วยแผ่นเหล็ก น้ำที่ใช้ต้อง เป็นน้ำสะอาด โดยทั่วไปอาจใช้น้ำจากธรรมชาติ ลำคลอง ไม่ควรใช้น้ำทะเล เพราะอาจกัดกร่อนชิ้นส่วน ของเปลือกเตาเผาให้ชำรุดเสียหายได้ง่าย ขั้นตอนการเตรียมสินแร่เหล็ก สำหรับกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ หรือการถลุงเหล็กเพื่อให้ได้เหล็กดิบที่มีคุณภาพ ขั้นตอนการ เตรียมสินแร่เหล็กนั้นมีความสำคัญอย่างมาก ดังภาพที่ 2.6 ภาพที่ 2.6 ขั้นตอนการเตรียมสินแร่เหล็ก จากภาพที่ 2.6 แสดงขั้นตอนการเตรียมสินแร่เหล็กเบื้องต้น มี 8 ขั้นตอน โดยเริ่มด้วยการขุด สินแร่เหล็กจากแหล่งธรรมชาติ นำสินแร่เหล็กที่ขุดมาทำความสะอาดล้างหรือร่อนสิ่งสกปรก เช่น หิน ดิน ทราย กรวด เป็นต้น ที่ติดมากับสินแร่ จากนั้นนำก้อนแร่เหล็กซึ่งมีส่วนผสมของสารประกอบอื่นมาบด ย่อยสินแร่ให้เป็นผงละเอียด แล้วใช้แม่เหล็กดูดเพื่อแยกเอาเฉพาะผงเหล็กออกมา ผสมผงถ่าน หินปูนลง การขุดสินแร่เหล็กจากธรรมชาติ อบไล่ความชื้น สินแร่ ล้างหิน ดิน ทราย กรวด ใช้แม่เหล็กดูดเพื่อแยกเอาเฉพาะผงเหล็ก บด ย่อย สินแร่ให้เป็นผงละเอียด ผสมผงถ่านโค้ก หินปูน อัดพร้อมกับให้ความร้อนทำให้เป็นก้อนกลมขนาด 10-15 มิลลิเมตร

41 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) จากนั้นนำไปอบความชื้น ไล่แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และซัลเฟอร์ออกไซด์ออก โดยสินแร่ที่ได้มีลักษณะ เป็นผงซึ่งไม่สามารถบรรจุลงในเตาสูงได้ เนื่องจากเกิดการฟุ้งกระจาย ขณะเป่าลมเข้าไปในเตาเผา ดังนั้น จึงต้องนำไปผ่านกรรมวิธีผงอัด (Sintering) ทั้งนี้ในการผสมผงถ่านโค้ก ผงหินปูนลงไปทำให้ผงอัดเป็นก้อน กลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-15 มิลลิเมตร พอเหมาะเป็นวัตถุดิบที่จะบรรจุในเตา อีกทั้งการที่ใส่ผง ถ่านโค้กลงไปเพื่อให้เป็นการประหยัดเชื้อเพลง การเผาไหม้อย่างเต็มที่ ส่วนใส่ผงหินปูนใช้เป็นฟลักช์เพื่อ กำจัดสิ่งสกปรกในสินแร่ขณะหลอมละลาย ตามลำดับ ภาพที่ 2.7 ลักษณะของเหล็กดิบ ที่มา : https://www.miningweekly.com/ การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาบลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace) กรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบด้วยเตาสูง หรือเตาบลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace) เป็นเตาเผาที่ใช้ ผลิตเหล็กดิบ มีลักษณะเป็นปล่องสูงเรียวขึ้นไปจนถึงปากปล่อง ส่วนตรงกลางเตาจะค่อย ๆ เรียวลงมายัง ก้นเตา เปลือกนอกของเตาหุ้มด้วยเหล็กแผ่น ผนังภายในของเตาเรียงด้วยอิฐทนไฟชนิดต่าง ๆ ตามช่วง ความร้อนภายในเตา ภายในผนังเตามีระบบน้ำหล่อเย็นเดินไว้ด้วย เพื่อควบคุมอุณหภูมิภายในเตาไม่ให้ ร้อนจนเกินไป และมีท่อลมเป่าเข้าบริเวณท่อนกลางของเตา ซึ่งเป็นบริเวณหลอมละลายของเหล็ก ลมที่ เป่าเข้าไปจะเป็นลมร้อนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิในการหลอมละลาย และช่วยประหยัดเชื้อเพลิง โดยทั่วไปขนาด ของเตาสูงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-12 เมตร สูงโดยประมาณ 30 เมตร สามารถทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ประมาณ 7 ปี จึงหยุดทำการซ่อมแซม บำรุงรักษา ทั้งนี้เตาสูงสามารถผลิตเหล็กดิบได้วันละ 800- 1,700 ตัน ลักษณะของเตาสูง ดังภาพที่ 2.8

42 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) ภาพที่ 2.8 ลักษณะของเตาสูง ที่มา : http://www0.tint.or.th/ วิธีการผลิตเหล็กดิบ สำหรับลำดับขั้นตอนการผลิตเหล็กดิบเบื้องต้น ด้วยเตาสูงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 เมตร ขึ้น ไป สูงประมาณ 60 เมตร ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ผลิตเหล็กดิบได้ 800-1,700 ตันต่อวัน ดังนี้ 1. เตรียมวัตถุดิบ ได้แก่ สินแร่เหล็ก จำนวน 2,000 ตัน ถ่านโค้ก จำนวน 800 ตัน หินปูน จำนวน 500 ตัน ลมร้อน จำนวน 4,000 ตัน และเศษเหล็กให้พร้อม 2. นำวัตถุดิบที่เตรียมป้อนเข้าเตาสูงทางปาก ซึ่งในการป้อนเข้าเรียงลำดับ ดังนี้ ขั้นที่ 1 ถ่านโค้ก ตอนที่เริ่มจุดเตาเพื่อถลุงเหล็กนั้น ต้องใส่ถ่านโค้กก่อน เพื่อให้เป็นเชื้อเพลงทำ ให้เกิดปฏิกิริยาภายในเตา ขั้นตอนที่ 2 หินปูน เมื่อถ่านโค้กติดไฟแล้วจะทำให้เกิดความร้อน ส่งผลให้หินปูนสลายตัวรอ การผสมกับสิ่งสกปรกที่เกิดขึ้นภายในเตา หินปูนทำหน้าที่เป็นฟลั้ก (Flux) แยกสารเจือปนในสินแร่เหล็ก ออก ขั้นตอนที่ 3 เศษเหล็ก สำหรับขั้นตอนนี้บางเตาอาจไม่ใช้ ซึ่งถ้าเป็นเช่นนี้ให้ใส่ขั้นต่อไปได้เลย ขั้นตอนที่ 4 สินแร่เหล็ก ทั้งนี้จะต้องผ่านการเตรียมให้ได้ขนาดตามต้องการ โดยมีขนาดเส้นผ่าน ศูนย์กลาง 10-15 มิลลิเมตร 3. เป่าลมร้อนเข้าทางรูลม (Tuyere) ด้านล่าง ทำให้ถ่านโค้กเกิดการเผาไหม้ที่อุณหภูมิ200 °C 4. ถ่านโค้กเกิดการเผาไหม้เกิดเป็นแก๊สคาร์บอนมอนออกไซด์ ดึงออกซิเจนที่อุณหภูมิ 1,200 °C ทำให้สินแร่เหล็กกลายเป็นเหล็กดิบ หรือเหล็กบริสุทธิ์หลอมละลายที่อุณหภูมิ 1,528 °C และตกลงมา ด้านล่างหรือก้นเตา (Hearth) ซึ่งจะก่อด้วยอิฐทนไฟเรียงเป็นชั้น ๆ 5. หินปูนที่ใส่เข้าไปในเตาจะรวมตัวกับสารเจือปนในสินแร่เหล็กกลายเป็นขี้ตะกรัน (Slag) ซึ่ง ลอยตัวอยู่บนผิวน้ำเหล็กที่อุณหภูมิ 1,600 °C และเตรียมตักทิ้งหรือระบายออกไป 6. ผลผลิตที่ได้เป็นเหล็กดิบ ซึ่งมี 2 ชนิด ได้แก่ เหล็กดิบสีเทา มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน (C) มาก ใช้ ทำเหล็กหล่อ และเหล็กดิบสีขาว ซึ่งมีเปอร์เซ็นต์แมงกานีส (Mn) มาก ใช้ทำเหล็กกล้า ต่อไป

43 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) กรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า กรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า เป็นการนำเอาเหล็กดิบที่ยังไม่สามารถนำไปใช้สำหรับการขึ้นรูป หรือ ผลิตชิ้นงานได้ เพราะเหล็กดิบมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนสูงเกินไป คุณสมบัติเชิงกล ทางฟิสิกส์ หรือทางเคมี ยัง ไม่พอ ทั้งนี้เพื่อให้เหล็กดิบมีคุณสมบัติดีขึ้น เหมาะกับการใช้งาน จึงต้องหลอมเหล็กดิบเสียใหม่ เพื่อลด เปอร์เซ็นต์คาร์บอน สารเจือปนอื่น ๆ ให้ลดเหนือน้อยลง ในขณะเดียวกันจะเติมสารประกอบเพิ่มให้เหล็ก มีคุณสมบัติเป็นเหล็กกล้า มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ไม่เกิน 2 % ซึ่งกรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า ดังนี้ การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาเบสเซมเมอร์(Bessemer Furnace) สำหรับการผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาเบสเซมเมอร์หรือเตาแปรสภาพ (Converter) สามารถหมุน เอียงไปมาได้ ในการผลิตจะเริ่มเทน้ำเหล็กดิบสีขาวกับหินปูนลงไปในเตา ที่อยู่ในลักษณะแนวนอน จากนั้น แปรสภาพจะถูกหมุนเป็นแนวดิ่ง โดยด้านล่างของเตาจะมีรูให้เป่าลม หรือลมออกซิเจนเพื่อให้เกิดการเผา ไหม้ที่อุณหภูมิสูงประมาณ 1,600 °C ลมที่มีออกซิเจนจะเคลื่อนผ่านน้ำเหล็กมีผลให้ ซิลิกอน (Si) แมงกานีส (Mn) ถูกเผาไหม้และดูดออกไป หินปูนจะรวมตัวกับน้ำเหล็กที่มีซิลิกอน (Si) แมงกานีส (Mn) ที่ ค้างเหลืออยู่จะกลายเป็นขี้ตะกรัน และหลังจากนั้นออกซิเจนก็จะเริ่มทำปฏิกิริยากับคาร์บอน (C) เป็นแก๊ส คาร์บอนโมนอกไซด์ (CO) แก๊สนี้จะถูกพ่นออกทางปากปล่องเตา ประมาณ 12-15 นาที เมื่อเปลวไฟสงบ ลงแล้ว ขี้ตะกรัน (Slag) ก็จะลอยอยู่ผิวหน้าของน้ำเหล็ก จากนั้นค่อย ๆ เอียงเตาเทขี้ตะกรันออกก่อน และน้ำเหล็กลงเบ้าที่รองรับอยู่ตามลำดับ เวลารวมกัน ประมาณ 20 นาที ซึ่งน้ำเหล็กที่ผ่านกรรมวิธีนี้เป็น เหล็กกล้าผิวบริสุทธิ์ (Rimming Steel) จะมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนประมาณ 3 % สามารถนำไปใช้ขึ้นรูป ต่อไป ลักษณะของเตาเบสเซมเมอร์ ดังภาพที่ 2.9 ภาพที่ 2.9 ลักษณะของเตาเบสเซมเมอร์ ที่มา : https://melwire.com/the-bessemer-process-and-modern-steel-manufacturing-ashort-history/ การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาโอเพนฮาร์ท (Open-Hearth Furnace) เตาโอเพนฮาร์ท หรือเตากระทะมีลักษณะคล้ายกับ อ่างล้างมือ (Washbasin) แต่ก็มีบางคนมองดู คล้ายกับรูปหัวใจ (Heart) จึงเรียกว่าเตาโอเพนฮาร์ท มีท่อปล่อยเปลวไฟเพื่อเผาไหม้เหล็กในเตา แล้วก็มี ท่อปล่อยออกซิเจนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิหลอมเหลว มีการป้อนเหล็กดิบ เศษเหล็ก หินปูน และแร่เหล็กบาง

44 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) ชนิดเข้าทางช่องสำหรับบรรจุวัตถุดิบเข้าเตา (Charging Doors) และความร้อนภายในเตาถูกทำความร้อน อุณหภูมิสูงถึง 1,700 °C หรือ 3,000 °F ภายในเตาขณะทำการหลอมเหลวจะเกิดการเผาไหม้อย่างรุนแรง มีการเดือดปะทุของเหล็กหลอมจนหลอมเสร็จก็จะได้เหล็กกล้าผิวบริสุทธิ์ (Rimming Steel) คุณสมบัติ มี ความแข็งแรง มีความเหนียวดี ทนแรงดึง กด บิด และทนแรงกระแทกได้ดี ซึ่งพร้อมที่จะนำไปแปรรูปเป็น เหล็กรูปพรรณ ตามรูปแบบที่ต้องการใช้งาน เตาชนิดนี้สามารถผลิตเหล็กกล้าได้มากถึง 600 ตันในการให้ ความร้อน 1 ครั้ง (หนึ่งรอบการทำงานที่เปลี่ยนเหล็กหลอมไปเป็นเหล็กกล้า) ในโรงงานผลิตเหล็กกล้าที่มี เตาโอเพนฮาร์ทส่วนใหญ่แล้ว จะจำนวนของเตาเป็นจำนวนมาก ซึ่งจะวางเรียงกันเป็นแถวเป็นแนว กำหนดเส้นทางป้อนน้ำเหล็กดิบ การทำงานที่เตา และการปล่อยน้ำเหล็กที่หลอมเสร็จแล้วอย่างเป็น ชัดเจน การวางเตามักจะวางยกขึ้นเหนือพื้นส่วนมากจะอยู่ที่ชั้นสอง ซึ่งสะดวกในการปล่อยขี้ตะกรัน (Slag) และน้ำเหล็กที่หลอมแล้ว ลักษณะของเตาโอเพนฮาร์ท ดังภาพที่ 2.10 ภาพที่ 2.10 ลักษณะของเตาโอเพนฮาร์ท ที่มา : https://www.viktormacha.com/ การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาไฟฟ้า (Electric Arc Furnace) เตาไฟฟ้ามีลักษณะคล้ายกับกาชงชา (Teakettle) มีท่อปล่อยเหล็กหลอมออกมาทางหนึ่ง มี ลักษณะเป็นท่อกลม ตัวเตาถูกปิดล็อกอย่างแน่นหนา หลังคาเตาสามารถหมุนเหวี่ยงออกทางด้านข้าง หรือ ยกขึ้นได้ เพื่อนำเหล็กดิบใส่ลงไปในเตาหลอม ด้านนอกเตาถูกหุ้มด้วยเหล็กกล้า และส่วนด้านในมีการเรียง ด้วยอิฐทนไฟ ภายในเตามีแท่งอิเล็กโทรด (Electrodes) นำไฟฟ้าอยู่ 3 แท่งที่ถูกสอดลงมาทางด้านบนเตา ขนาดของแท่งอิเล็กโทรดมีขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 5 เซนติเมตร และยาวประมาณ 60 เซนติเมตร ตามขนาดของเตา แท่งอิเล็กโทรดเหล่านี้ถูกใช้ในการจุดไฟหลอมให้กับโลหะที่อยู่ภายใน เตา หลอมอาร์คไฟฟ้า สามารถควบคุมอุณหภูมิได้แม่นยำกว่าเพราะว่าใช้ไฟฟ้าเข้าไปควบคุม แทนที่จะใช้การ ไหลของแก๊ส เตาอาร์คไฟฟ้าจะมีการออกแบบให้มีขนาดเล็ก สามารถผลิตเหล็กกล้าจำนวนมากถึง 300 ตันต่อการให้ความร้อน 1 ครั้ง ช่วงเวลาใช้งาน 3-7 ชั่วโมง ในการทำงานในแต่ละครั้ง เมื่อการหลอมเป็น เสร็จสิ้นแล้วขี้ตะกรัน (Slag) จะถูกกำจัดออกไป แล้วเหล็กกล้าจะถูกเทลงไปที่กระบวยตัก และเหล็กกล้า หลอมจะถูกเคลื่อนที่ไปที่ยังแม่พิมพ์เป็นแท่งโลหะ (Ingot) ลักษณะของเตาไฟฟ้า ดังภาพที่ 2.11

45 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) ภาพที่ 2.11 ลักษณะของเตาไฟฟ้า ที่มา : https://www.hanrm.com/th/product/electric-arc-furnace/ การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า (Induction Furnace) การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า เตาหลอมเหล็กด้วยการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า ตั้งแต่ 1-60 ตัน ใช้ในการหลอมเหล็กกล้าเจือสูง หรือเหล็กกล้าผสมสูง (High Alloy Steel) เหล็กหล่ออบ เหนียว (Ductile Cast Iron) เหล็กหล่อสีเทา โลหะหนัก โลหะเบา เหล็กหล่อผสม เป็นต้น ซึ่งการหลอม ละลายกระทำโยการปล่อยกระแสไฟฟ้าสลับให้ไหลผ่านท่อทองแดง ซึ่งมีน้ำหล่อเย็นอยู่ภายในท่อที่ม้วนอยู่ รอบเตา ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำในท่อทองแดงให้เกิดกระแสไหลวนทำให้โลหะในเตาร้อนและหลอม ละลายอย่างรวดเร็ว จากนั้นจะน้ำโลหะมาวิเคราะห์หาปริมาณส่วนเจือ เพื่อจะได้สามารถเติมสารเจือ หรือ ธาตุอื่น ๆ ลงไปให้มีคุณสมบัติตามต้องการ จากนั้นเทน้ำโลหะลงแม่พิมพ์ หรือที่รองรับอยู่ตามลำดับ ลักษณะของเตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า ดังภาพที่ 2.12 ภาพที่ 2.12 ลักษณะของเตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า ที่มา : http://th.srif-casting.com/ การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาเป่าออกซิเจนโดยตรง (Direct Oxygen Process Furnace) สำหรับการผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาเป่าออกซิเจนโดยตรง เป็นกรรมวิธีที่แก้ไขจากการผลิตเหล็กล้า ด้วยเตาเบสเซมเมอร์ โดยอากาศที่พ่นเข้าเตานอกจากมีออกซิเจน (O) แล้วยังมีไนโตรเจน (N) ปะปนเข้า ไปด้วย ซึ่งไนโตรเจนจะทำปฏิกิริยากับเหล็กได้เหล็กในไตรด์ เมื่อเหล็กเย็นตัวสารประกอบไนไตรด์จะอยู่ใน เกรนของเหล็กทำให้เหล็กมีความแข็ง เปราะ ดังนั้นการแก้ปัญหาโดยใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์พ่นลงไปแทนที่

46 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) จะใช้อากาศทำให้เกิดกรรมวิธีเป่าออกซิเจนโดยตรง (Direct Oxygen Process) ลักษณะของเตาที่ใช้ก็ คล้ายเตาเบสเซมเมอร์ ต่างกันที่เป็นเตาปิด ภายในเตาก่อด้วยอิฐทนไฟชนิดต่าง ๆ ขนาดของเตาที่โตสุดจะ บรรจุน้ำเหล็กดิบได้ 300 ตัน มีการท่อพ่นออกซิเจนที่ปากเตา เลียบผ่านฝาครอบปากเตา และขนาดของ ท่อออกซิเจนประมาณ 40-50 เซนติเมตร ความยาวประมาณ 15-18 เมตร ซึ่งปลายท่อออกซิเจนจะทำ ด้วยโลหะผสม คือ บรอนซ์ ภายในท่อมีรูน้ำไหลเข้า ออก เพื่อระบายความร้อนจากปลายท่ออยู่ใกล้น้ำ เหล็ก อุณหภูมิภายในเตาขณะทำปฏิกิริยาประมาณ 1,650 °C เมื่อปฏิกิริยาทุกอย่างสงบลง ช่าง ผู้เชี่ยวชาญจะสังเกตได้จากสีและระดับของเปลวไฟ เสียงภายในเตา จากนั้นท่อออกซิเจนจะถูกปิด และ ถอดออกจากเตา เพื่อเตรียมเทขี้ตะกรัน (Slag) และเทน้ำเหล็กลงในที่รองรับ หรือแบบพิมพ์ เหล็กที่เย็น ตัวมีลักษณะเป็นก้อนสี่เหลี่ยม เรียกว่า เหล็กอินก๊อท (Ingot) มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน 0.15 ขึ้นไป ลักษณะ ของเตาเป่าออกซิเจนโดยตรง ดังภาพที่ 2.13 ภาพที่ 2.13 ลักษณะของเตาเป่าออกซิเจนโดยตรง ที่มา : http://www.aeaxa.com/ กรรมวิธีการผลิตเหล็กหล่อ กรรมวิธีการผลิตเหล็กหล่อ ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตโดยเปลี่ยนเหล็กดิบ (Pig Iron) ที่ได้มาจาก เตาบลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace) ผ่านเตาคิวโปลา (Cupola Furnace) เตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า (Induction Furnace) เป็นต้น จนกลายมาเป็นเหล็กหล่อ แต่ในหน่วยนี้จะกล่าวถึงการผลิตเหล็กหล่อ ด้วยเตาคิวโปลา เพียงอย่างเดียว ดังนี้ การผลิตเหล็กหล่อด้วยเตาคิวโปลา (Cupola Furnace) สำหรับเตาคิวโปลาเป็นเตาที่ใช้กันมากสุดในอุตสาหกรรมการหล่อเหล็ก ใช้ประโยชน์ได้อย่าง กว้างขวาง โดยประกอบด้วยโครงสร้างซึ่งเป็นเหล็กเหนียวรูปทรงกระบอก ภายในเรียงด้วยอิฐทนไฟ หรือ วัตถุทนไฟอยู่รอบ ๆ และมีท่อลมเพื่อป้อนเข้าไปช่วยการเผาไหม้ให้สมบูรณ์ รวมทั้งมีรูให้น้ำเหล็ก และขี้ ตะกรัน (Slag) ออกได้ ด้านข้างของเตาประมาณช่วงกลางเตาจะมีช่องที่เปิดสำหรับใส่วัสดุที่ต้องการหลอม ได้แก่ เหล็กดิบ เศษเหล็ก เศษเหล็กหล่อที่ใช้แล้ว เศษเหล็กหล่อจากหน้าเตา และหินปูน เป็นต้น สำหรับ เชื้อเพลิงหลักที่ใช้ คือ ถ่านโค้ก ส่วนลมเป็นตัวช่วยให้เกิดการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ ขนาดของเตาที่ใช้กัน โดยทั่วไปมีความสูงตั้งแต่ 12-24 เมตร ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 0.6-3.0 เมตร และขนาดเส้น ผ่านศูนย์กลางภายใน 0.4-2.5 เมตร ปริมาณของเหล็กหล่อที่หลอมได้ 1-35 ตันต่อชั่วโมง และเหล็กหล่อที่

47 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) ได้มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนเกินกว่า 2% จนถึง 6.67 % มีหลายชนิด เช่น เหล็กหล่อสีเทา (Gray Cast Iron) เหล็กหล่อสีขาว (White Cast Iron) ลักษณะของเตาคิวโปลา ดังภาพที่ 2.14 ภาพที่ 2.14 ลักษณะของเตาคิวโปลา ที่มา : https://www.viktormacha.com/ บทสรุป กรรมวิธีการผลิตเหล็กหรือการถลุงแร่เหล็ก เป็นการเปลี่ยนแปลงแร่เหล็กที่อยู่ในรูปออกไซด์ให้ กลายเป็นโลหะเหล็ก โดยใช้สารลดออกซิเจน เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน ในการกำจัดออกซิเจนและสาร ปลอมปนออกจากเหล็ก ซึ่งสามารถแบ่งกระบวนการถลุงแร่เหล็กออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ การถลุง เหล็กในสภาพของเหลว และการถลุงเหล็กในสภาพของแข็ง สำหรับกรรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ วัตถุดิบที่ใช้ ได้แก่ สินแร่เหล็ก ถ่านโค้ก หินปูน เศษเหล็ก อากาศ และน้ำ เป็นต้น โดยใช้เตาสูง หรือเตาบลาสต์เฟอร์เนซ ในการหล่อหลอม ผลผลิตที่ได้ ได้แก่ เหล็ก ดิบ ขี้ตะกรัน และแก๊สร้อน กรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า เป็นกระบวนการเป็นการนำเอาเหล็กดิบที่ยังไม่สามารถนำไปใช้ สำหรับการขึ้นรูป หรือผลิตชิ้นงานได้ เพราะเหล็กดิบมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนสูงเกินไป คุณสมบัติเชิงกล ทาง ฟิสิกส์ หรือทางเคมี ยังไม่พอ ทั้งนี้เพื่อให้เหล็กดิบมีคุณสมบัติดีขึ้น เหมาะกับการใช้งาน จึงต้องหลอม เหล็กดิบเสียใหม่ เพื่อลดเปอร์เซ็นต์คาร์บอน สารเจือปนอื่น ๆ ให้ลดเหนือน้อยลง ในขณะเดียวกันจะเติม สารประกอบเพิ่มให้เหล็กมีคุณสมบัติเป็นเหล็กกล้า มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ไม่เกิน 2 % เตาที่ใช้ในการผลิต ได้แก่ เตาเบสเซมเมอร์ หรือเตาแปรสภาพ เตาโอเพนฮาร์ท หรือเตากระทะ เตาไฟฟ้า เตาเหนี่ยวนำ กระแสไฟฟ้า เตาเป่าออกซิเจนโดยตรง เป็นต้น ส่วนกรรมวิธีการผลิตเหล็กหล่อเป็นกระบวนการผลิตโดยเปลี่ยนเหล็กดิบ ที่ได้มาจากเตาบลาสต์ เฟอร์เนซ ผ่านเตาคิวโปลา เหล็กหล่อที่ได้จากกรรมวิธีผลิตจากเตาคิวโปลามีหลายชนิด เช่น เหล็กหล่อสี เทา เหล็กหล่อสีขาว เหล็กหล่อเหนียว เหล็กหล่อกราไฟต์ก้อนกลม เหล็กหล่อผสม และเหล็กเหนียวหล่อ

48 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) 1. จงอธิบายความหมายกรรมวิธีการผลิตเหล็ก (2 คะแนน) ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 2. จงบอกวัตถุดิบที่ใช้ในการถลุงเหล็กดิบมา 5 ชนิด (5 คะแนน) ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 3. จงบอกสินแร่เหล็ก มา 3 ชนิด (3 คะแนน) ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 4. จงอธิบายหน้าที่ของถ่านโค้ก และหินปูนที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเหล็กดิบ (2 คะแนน) 4.1 ถ่านโค้ก (Coke) มีหน้าที่ ...................................................................................................... ............................................................................................................................................................. 4.2 หินปูน (Limestone) มีหน้าที่ ................................................................................................ ............................................................................................................................................................. 5. จงบอกลำดับขั้นตอนการเตรียมสินแร่แบบเบื้องต้น (5 คะแนน) ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 6. จงอธิบายกรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า (3 คะแนน) ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. แบบฝึกหัด หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ชื่อ.............................................................ชั้น...................เลขที่...............กลุ่ม.................. คำสั่ง ให้นักเรียนตอบคำถามให้ถูกต้อง คะแนนเต็ม.30.คะแนน คะแนนที่ทำได้ ...............คะแนน

49 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) 7. จงบอกชนิดและการใช้งานของเตาที่ใช้ในกระบวนการผลิตเหล็ก (6 คะแนน) ชื่อ………………………………………………………….……....… ………………………………………………………..………….….… การใช้งาน ................................................................. ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ชื่อ………………………………………………………….……....… ………………………………………………………..………….….… การใช้งาน ................................................................. ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ชื่อ………………………………………………………….……....… ………………………………………………………..………….….… การใช้งาน ................................................................. ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ 8. จงบอกชนิดของเหล็กหล่อที่ได้จากกรรมวิธีด้วยเตาคิวโปลา มา 4 ชนิด (4 คะแนน) ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. แบบฝึกหัด หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ชื่อ.............................................................ชั้น...................เลขที่...............กลุ่ม.................. คำสั่ง ให้นักเรียนตอบคำถามให้ถูกต้อง คะแนนเต็ม.30.คะแนน คะแนนที่ทำได้ ...............คะแนน

50 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) ใบมอบงานที่ 1 หน่วยที่2 ชื่อวิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100 – 1002 สอนครั้งที่ 1-2 หน่วยที่2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก จำนวน 4 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง อภิปรายกรรมวิธีการผลิตเหล็ก จำนวน 20 นาที จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม อภิปรายกรรมวิธีการผลิตเหล็กได้ ข้อตกลงเบื้องต้น ให้นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 4-5 คน ร่วมกันศึกษา ค้นคว้า และออกมาอภิปรายเกี่ยวกับกรรมวิธีการ ผลิตเหล็ก พร้อมทั้งในกลุ่มร่วมกันสรุปแนวคิดและส่งตัวแทนออกมานำเสนอหน้าชั้นเรียน สื่อประกอบการเรียนการสอน 1. ใบความรู้ หน่วยที่ 2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก 2. สื่ออินเตอร์เน็ต 3. สื่อ Power Point ประกอบการสอน เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเรียนการสอน 1. เครื่องคอมพิวเตอร์ 2. เครื่องฉายโปรเจคเตอร์ ลำดับขั้นตอนการดำเนินงาน 1. แบ่งกลุ่มนักเรียนอัตราส่วน 1:3:1 โดยการคละคนเก่ง ปานกลาง และอ่อน ให้แต่ละกลุ่มตั้งชื่อ กลุ่มและทำการเลือกประธาน เลขานุการ ของกลุ่ม 2. แต่ละกลุ่มอภิปรายเกี่ยวกับกรรมวิธีการผลิตเหล็ก 3. ให้แต่ละกลุ่มนำเสนอผลการอภิปรายเกี่ยวกับกรรมวิธีการผลิตเหล็ก หน้าชั้นเรียนตามแบบ ประเมินผลใบมอบงานที่ 1

51 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบประเมินผลใบมอบงานที่ 1 หน่วยที่1 ชื่อวิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100 – 1002 สอนครั้งที่ 1-2 หน่วยที่2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก จำนวน 4 ชั่วโมง ชื่อเรื่อง อภิปรายกรรมวิธีการผลิตเหล็ก จำนวน 20 นาที หัวข้ออภิปราย อภิปรายกรรมวิธีการผลิตเหล็ก สมาชิกกลุ่ม ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ รายการประเมิน คะแนนเต็ม ผลคะแนน หมายเหตุ 1. การแบ่งหน้าที่ในการทำงานกลุ่ม 2. การทำงานเป็นทีม 3. ความรับผิดชอบ 4. การอภิปรายใบมอบงานของกลุ่ม 5. การร่วมแสดงความคิดเห็น 6. ความพร้อมในการนำเสนอของกลุ่ม 7. บุคลิกในการนำเสนอ 8. ความชัดเจนของเนื้อหาการนำเสนอ 9. การตอบข้อซักถาม 10. การสรุปประเด็นสำคัญของเนื้อหา 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ผล/คะแนน ดี = 9-10 ปานกลาง = 7-8 พอใช้ = 4-6 ปรับปรุง = 1-3 เกณฑ์การประเมิน คะแ น น รวม ต าม แบ บ ประเมินผลใบมอบงานที่ 1 ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 80 รวม 100

52 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้รายบุคคล หน่วยที่ 2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำชี้แจง ให้ทำเครื่องหมาย ✓ และหากนักเรียนมีพฤติกรรมนั้น ลงในช่องรายการ เกณฑ์การวัดผล ให้คะแนนระดับคุณภาพของแต่ละพฤติกรรมดังนี้ 1. ดีมาก = 4 สนใจฟัง ไม่หลับ ไม่พูดคุยในชั้น มีคำถาม ตอบคำถามถูก ทำงานส่งตามเวลา อยู่ในเกณฑ์ประมาณ 90 - 100% 2. ดี = 3 พฤติกรรมการแสดงออกอยู่ในเกณฑ์ประมาณ 70 - 89% 3. ปานกลาง = 2 พฤติกรรมการแสดงออกอยู่ในเกณฑ์ประมาณ 50 - 69 % 4. ปรับปรุง = 1 เข้าชั้นเรียน แต่การแสดงออกน้อยมาก ส่งงานไม่ครบ ส่งงานไม่ตรงเวลา เกณฑ์การประเมิน คะแนนรวมตามแบบแบบสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้รายบุคคล ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 80 ลงชื่อ .....................................ครูผู้สอนสังเกต (..........................................) ที่ ชื่อ-นามสกุล การแสดงพฤติกรรมของนักเรียนในระหว่างเรียน รวม คะแนน การสนใจ เรียน การแสดง ความคิดเห็น การตอบ คำถาม การยอมรับฟัง คนอื่น ทำงานตามที่ ครูมอบหมาย 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

53 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) คำชี้แจง ให้ทำเครื่องหมาย ✓ หากนักเรียนมีพฤติกรรมนั้น ลงในช่องรายการ เกณฑ์การวัดผล ให้คะแนนระดับคุณภาพของแต่ละพฤติกรรมดังนี้ 1. ดีมาก = 4 ประสิทธิภาพอยู่ในเกณฑ์ 90 - 100% หรือปฏิบัติบ่อยครั้ง 2. ดี = 3 ประสิทธิภาพอยู่ในเกณฑ์ 70 - 89% หรือปฏิบัติบางครั้ง 3. ปานกลาง = 2 ประสิทธิภาพอยู่ในเกณฑ์ 50 - 69% หรือปฏิบัติครั้งเดียว 4. ปรับปรุง = 1 ประสิทธิภาพอยู่ในเกณฑ์ 50% หรือไม่ปฏิบัติเลย เกณฑ์การประเมิน คะแนนรวมตามแบบสังเกตพฤติกรรมการเข้าร่วมกิจกรรมกลุ่ม ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 80 ลงชื่อ .............................................ครูผู้สอนสังเกต (..........................................) แบบสังเกตพฤติกรรมการเข้าร่วมกิจกรรมกลุ่ม หน่วยที่ 2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ที่ ชื่อ-นามสกุล การแสดงพฤติกรรมของนักเรียนในการร่วมกิจกรรมกลุ่ม รวม คะแนน ความร่วมมือ ทำงานในกลุ่ม การแสดง ความคิดเห็น การรับฟัง ความคิดเห็น การตั้งใจ ทำงานกลุ่ม ทำงานตามที่ ครูมอบหมาย 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

54 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบประเมินการนำเสนอผลงานรายบุคคล หน่วยที่ 2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำชี้แจง ให้ทำเครื่องหมาย ✓ หากนักเรียนมีพฤติกรรมนั้น ลงในช่องรายการ ที่ ชื่อ-ชื่อสกุล บุคลิก การแต่ง กาย มารยาท ในการ พูด การใช้ ภาษา วิธีการ นำเสนอ เนื้อหาที่ นำเสนอ รวม คะแนน 10 10 10 10 10 50 ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. เกณฑ์การประเมิน คะแนนรวมตามแบบประเมินการนำเสนอผลงานรายบุคคล ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 80 เกณฑ์การสังเกต บุคลิกการแต่งกาย : มีความเชื่อมั่นในตนเองแต่งกายสะอาดถูกระเบียบเสื้อ มารยาทในการพูด : มองหน้าและสบตาผู้ฟังไม่เหน็บแนมเสียดสีผู้อื่น การใช้ภาษา : ชัดเจนตามหลักภาษาตัวคำควบกล้ำถ้อยคำข้อความสุภาพ วิธีการนำเสนอ : น่าสนใจหลากหลาย เช่น ใช้แผ่นใส รูปภาพ ตั้งคำถาม เนื้อหาที่นำเสนอ : มีสาระสำคัญตรงกับหัวข้อเรื่องใช้เวลาตามที่กำหนด คะแนนอยู่ในดุลยพินิจของครูผู้สอนประเมินกำหนด ลงชื่อ……………………………….ครูผู้สอนประเมิน (……………………………….) …………/…………/………..

55 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ หน่วยที่ 2 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำชี้แจง ให้ทำเครื่องหมาย ✓หากนักเรียนมีคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ ลงในช่องรายการ ที่ ชื่อ-ชื่อสกุล ความมีมนุษย์สัมพันธ์ ความมีวินัย ความรับผิดชอบ ความเชื่อมั่นในตนเอง ความสนใจใฝ่รู้ ความรักสามัคคี ความกตัญญูกตเวที รวม คะแนน 2 1 3 1 1 1 1 10 ลงชื่อ……………….…………………….ครูผู้สอนประเมิน (………………………..…………….) …………/…………/……….. เกณฑ์การประเมิน คะแนนรวมตามแบบประเมินผลคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 80 เกณฑ์การพิจารณา 1. ความมีมนุษยสัมพันธ์ ได้แก่ แสดงกิริยา ท่าทางสุภาพ เรียบร้อย ให้ความร่วมมือกับผู้อื่น 2. ความมีวินัย ได้แก่ -ปฏิบัติตามกฎระเบียบข้อบังคับและข้อตกลงต่างๆของ วิทยาลัยได้แก่แต่ง กายถูกต้องตามระเบียบและข้อบังคับตรงต่อเวลา 3. ความรับผิดชอบ ได้แก่ มีการเตรียมความพร้อมในการเรียนและการปฏิบัติงาน ปฏิบัติงานด้วย ความตั้งใจ มีความเพียรพยายามในการเรียนและการปฏิบัติงาน 4. ความเชื่อมั่นในตนเอง ได้แก่กล้าแสดงความคิดเห็นอย่างมีเหตุผล 5. ความสนใจใฝ่รู้ได้แก่ซักถามปัญหาข้อสงสัย 6. ความรักสามัคคีได้แก่ ร่วมมือในการทำงาน 7. ความกตัญญูกตเวทีได้แก่ มีสัมมาคารวะต่อครูอาจารย์อย่างสม่ำเสมอทั้งต่อหน้าและลับหลัง

56 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) 1. จงอธิบายความหมายกรรมวิธีการผลิตเหล็ก (2 คะแนน) เป็นกระบวนการในการเปลี่ยนรูปแร่เหล็กซึ่งอยู่ในรูปของเหล็กออกไซด์ (Oxide) ให้กลายเป็น โลหะเหล็ก รวมทั้งสารปลอมปนอื่น โดยใช้สารลดออกซิเจน เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน ในการกำจัด ออกซิเจนและสารปลอมปนออกจากเหล็ก ซึ่งสามารถแบ่งกระบวนการถลุงแร่เหล็กออกได้เป็น 2 กลุ่ม ใหญ่ คือ การถลุงเหล็กในสภาพของเหลวและการถลุงเหล็กในสภาพของแข็ง 2. จงบอกวัตถุดิบที่ใช้ในการถลุงเหล็กดิบมา 5 ชนิด (5 คะแนน) 1. สินแร่เหล็ก (Iron Ore) 2. ถ่านโค้ก (Coke) 3. หินปูน (Limestone) 4. เศษเหล็ก (Scrap Iron) 5. อากาศ (Air) 6. น้ำ (Water) 3. จงบอกสินแร่เหล็ก มา 3 ชนิด (3 คะแนน) 1. แร่เหล็กดำ หรือแร่แม่เหล็ก (Magnetite) 2. แร่เหล็กแดง (Hematite) 3. แร่เหล็กเหลือง (Limonite) 4. แร่เหล็กซีเคอร์ไรท์ (Sederite) 5. แร่เหล็กไฟไรท์ (Iron Pyrite) 4. จงอธิบายหน้าที่ของถ่านโค้ก และหินปูนที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเหล็กดิบ (2 คะแนน) 4.1 ถ่านโค้ก (Coke) มีหน้าที่ เป็นเชื้อเพลิงหลักที่ใช้ในการถลุงเหล็ก ............................................................................................................................................................. 4.2 หินปูน (Limestone) มีหน้าที่ เป็นฟล๊ก (Flux) แยกสารเจือปนในสินแร่เหล็กออก นอกจากนั้นยังทำให้สารเจือปนบางชนิดในสินแร่เหล็กซึ่งมีจุดหลอมละลายสูง มีอุณหภูมิต่ำ สารเจือปนจะ หลอมละลายแยกตัวออกมาเป็นขี้ตะกรัน (Slag) เฉลยแบบฝึกหัด หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ชื่อ.............................................................ชั้น...................เลขที่...............กลุ่ม.................. คำสั่ง ให้นักเรียนตอบคำถามให้ถูกต้อง คะแนนเต็ม.30.คะแนน คะแนนที่ทำได้ ...............คะแนน

57 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) 5. จงบอกลำดับขั้นตอนการเตรียมสินแร่แบบเบื้องต้น (5 คะแนน) 6. จงอธิบายกรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า (3 คะแนน) กรรมวิธีการผลิตเหล็กกล้า เป็นกระบวนการเป็นการนำเอาเหล็กดิบที่ยังไม่สามารถนำไปใช้ สำหรับการขึ้นรูป หรือผลิตชิ้นงานได้ เพราะเหล็กดิบมีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนสูงเกินไป คุณสมบัติเชิงกล ทาง ฟิสิกส์ หรือทางเคมี ยังไม่พอ ทั้งนี้เพื่อให้เหล็กดิบมีคุณสมบัติดีขึ้น เหมาะกับการใช้งาน จึงต้องหลอม เหล็กดิบเสียใหม่ เพื่อลดเปอร์เซ็นต์คาร์บอน สารเจือปนอื่น ๆ ให้ลดเหนือน้อยลง ในขณะเดียวกันจะเติม สารประกอบเพิ่มให้เหล็กมีคุณสมบัติเป็นเหล็กกล้า มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ไม่เกิน 2 % เตาที่ใช้ในการผลิต ได้แก่ เตาเบสเซมเมอร์ หรือเตาแปรสภาพ (Converter) เตาโอเพนฮาร์ท หรือเตากระทะ เตาไฟฟ้า เตา เหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า เตาเป่าออกซิเจนโดยตรง เป็นต้น เฉลยแบบฝึกหัด หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ชื่อ.............................................................ชั้น...................เลขที่...............กลุ่ม.................. คำสั่ง ให้นักเรียนตอบคำถามให้ถูกต้อง คะแนนเต็ม.30.คะแนน คะแนนที่ทำได้ ...............คะแนน การขุดสินแร่เหล็กจากธรรมชาติ อบไล่ สินแร่ ล้างหิน ดิน ทราย กรวด ใช้แม่เหล็กดูดเพื่อแยกเอาเฉพาะผง บด ย่อย สินแร่ให้เป็นผงละเอียด ผสมผงถ่านโค้ก อัดพร้อมกับให้ความร้อนทำให้เป็นก้อนกลมขนาด 10-15

58 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) 7. จงบอกชนิดและการใช้งานของเตาที่ใช้ในกระบวนการผลิตเหล็ก (6 คะแนน) ชื่อ…เตาบลาสต์เฟอร์เนซ (Blast Furnace)………….. ………………………………………………………..………….….… การใช้งาน ....เป็นเตาเผาที่ใช้ผลิตเหล็กดิบ............... ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ชื่อ…เตาโอเพนฮาร์ท (Open-Hearth Furnace)…… ………………………………………………………..………….….… การใช้งาน ...เป็นเตาเผาที่ใช้ผลิตเหล็กกล้า…………… ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ชื่อ…เตาคิวโปลา (Cupola Furnace)………………… ………………………………………………………..………….….… การใช้งาน ....เป็นเตาเผาที่ใช้ผลิตเหล็กหล่อ.............. ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ 8. จงบอกชนิดของเหล็กหล่อที่ได้จากกรรมวิธีด้วยเตาคิวโปลา มา 4 ชนิด (4 คะแนน) เหล็กหล่อสีเทา (Gray Cast Iron) เหล็กหล่อสีขาว (White Cast Iron) เหล็กหล่อเหนียว (Malleable Cast Iron) เหล็กหล่อกราไฟต์ก้อนกลม (Spheroidal Cast Iron) เหล็กหล่อผสม (Alloys Cast Iron) และเหล็กเหนียวหล่อ (Cast Steel) เฉลยแบบฝึกหัด หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ชื่อ.............................................................ชั้น...................เลขที่...............กลุ่ม.................. คำสั่ง ให้นักเรียนตอบคำถามให้ถูกต้อง คะแนนเต็ม.30.คะแนน คะแนนที่ทำได้ ...............คะแนน

59 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ จำนวนข้อ 15 ข้อ เวลา 10 นาที 1. ข้อใดคือกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ ก. การถลุงเศษเหล็กให้เป็นเหล็กดิบ ข. การถลุงเหล็กหล่อให้เป็นเหล็กดิบ ค. การถลุงเหล็กกล้าให้เป็นเหล็กดิบ ง. การถลุงสินแร่เหล็กให้เป็นเหล็กดิบ 2. ข้อใดคือวัตถุดิบที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงกรรมวิธีการผลิตเหล็กดิบ ก. หินปูน ข. ถ่านโค้ก ค. เศษเหล็ก ง. สินแร่เหล็ก 3. ข้อใดคือสินแร่เหล็กที่มีคุณภาพดีที่สุด ก. แร่เหล็กแดง ข. แร่เหล็กเหลือง ค. แร่เหล็กแม่เหล็ก ง. แร่เหล็กสีน้ำตาลปนดำ 4. ข้อใดคือเตาที่ใช้กรรมวิธีผลิตเหล็กดิบ ก. เตาบลาสต์เฟอร์เนซ ข. เตาเบสเซมเมอร์ ค. เตาโอเพนฮาร์ท ง. เตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า 5. ข้อใดคือเหล็กดิบที่ได้จากเตาสูง ก. เหล็กเหนียว ข. เหล็กดิบสีดำ ค. เหล็กดิบสีเทา ง. เหล็กกล้าสีขาว 6. ข้อใดคือกรรมวิธีผลิตเหล็กกล้า ก. การหลอมละลายจากเศษเหล็กมาเป็นเหล็กกล้า ข. การหลอมละลายจากเหล็กดิบมาเป็นเหล็กกล้า ค. การหลอมละลายจากสินแร่เหล็กมาเป็นเหล็กกล้า ง. การหลอมละลายจากสินแร่เหล็ก เศษเหล็กมาเป็นเหล็กกล้า

60 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ จำนวนข้อ 15 ข้อ เวลา 10 นาที 7. ข้อใดคือเตาที่ใช้ในการผลิตเหล็กกล้า ก. เตาสูง ข. เตาคิวโปลา ค. เตาบลาสต์เฟอร์เนซ ง. เตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า 8. ข้อใดคือเตาที่ใช้ผลิตเหล็กกล้าที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน ก. เตาไฟฟ้า ข. เตาบลาสต์เฟอร์เนซ ค. เตาโอเพนฮาร์ท ง. เตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า 9. ข้อใดคือลักษณะของเหล็กอินก๊อท (Ingot) ก. เหล็กที่เย็นตัวมีลักษณะเป็นก้อนกลม ข. เหล็กที่เย็นตัวมีลักษณะเป็นก้อนสี่เหลี่ยม ค. เหล็กที่เย็นตัวมีลักษณะเป็นแผ่นสี่เหลี่ยม ง. เหล็กที่เย็นตัวมีลักษณะเป็นก้อนทรงกระบอก 10. จากภาพ คือเตาชนิดใด ก. เตาไฟฟ้า ข. เตาบลาสต์เฟอร์เนซ ค. เตาโอเพนฮาร์ท ง. เตาเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า 11. ข้อใดคือเตาที่ใช้ผลิตเหล็กหล่อ ก. เตาคิวโปลา ข. เตาบลาสต์เฟอร์เนซ ค. เตาโอเพนฮาร์ท ง. เตาเป่าออกซิเจนโดยตรง

61 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ จำนวนข้อ 15 ข้อ เวลา 10 นาที 12. ข้อใดคือเชื้อเพลิงหลักที่ใช้ในเตาคิวโปลา ก. อากาศ ข. ถ่านโค้ก ค. ถ่านหิน ง. ไนโตรเจน 13. ข้อใดคือวัตถุดิบหลักที่ป้อนเข้าเตาคิวโปลา ก. เหล็กดิบ (Pig Iron) ข. เศษเหล็กเหนียว (Steel Scrap) ค. เศษเหล็กที่ใช้แล้ว (Return Scrap) ง. เศษเหล็กหล่อจากเตา (Cast Iron Scrap) 14. ข้อใดคือหน้าที่ของหินปูนในกรรมวิธีผลิตเหล็กหล่อ ก. เชื้อเพลิง ข. ลดอุณหภูมิในเตา ค. เพิ่มอุณหภูมิในเตา ง. เป็นฟลั้ก (Flux) แยกสารเจือปนในเหล็กออก 15. ข้อใดคือเหล็กที่ได้จากเตาคิวโปลา ก. เหล็กดิบ ข. เหล็กกล้า ค. เหล็กอินก๊อท ง. เหล็กเหนียวหล่อ

62 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน หน่วยที่ 2 วิชา วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม รหัสวิชา 20100-1002 เรื่อง กรรมวิธีการผลิตเหล็ก ข้อที่ คำตอบ 1 ง 2 ข 3 ค 4 ก 5 ค 6 ข 7 ง 8 ก 9 ข 10 ก 11 ก 12 ข 13 ก 14 ง 15 ง

63 เอกสารประกอบการสอน วิชาวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม (20100-1002) บรรณานุกรม ดอกธูป พุทธมงคล.(2534). ทฤษฎีงานช่างพื้นฐาน. กรุงเทพมหานคร : โรงพิมพ์จินดาอักษร. นริศ ศรีเมฆ.(2549). วัสดุช่างอุตสาหกรรม. นนทบุรี : สำนักพิมพ์เอมพันธ์ จำกัด. นริศ สุวรรณางกูร.(2562). วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม. นนทบุรี : สำนักพิมพ์เอมพันธ์ จำกัด. มณฑล ฉายอรุณ.(2537). วัสดุอุตสาหกรรม. นนทบุรี: สำนักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ. วิชัย โรมไธสง.(2548). วัสดุช่างอุตสาหกรรม. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์วังอักษร. เสกสรร ศรียศ.(2560). วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม.นนทบุรี : สำนักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ. เว็บไซต์(Web side) https://www.tpkrungrueangkit.com/.วันเข้าถึง 12 ธันวาคม 2563. http://iiu.isit.or.th/. วันเข้าถึง 12 ธันวาคม 2563. http://www.krtc.ac.th/.วันเข้าถึง 12 ธันวาคม 2563. https://sandandsoilgroup.com/.วันเข้าถึง 12 ธันวาคม 2563. http://www.thailandpages.com/.วันเข้าถึง 12 ธันวาคม 2563. https://www.miningweekly.com/.วันเข้าถึง 24 ธันวาคม 2563. http://www0.tint.or.th/.วันเข้าถึง 24 ธันวาคม 2563. https://melwire.com/the-bessemer-process-and-modern-steel-manufacturing-a-shorthistory/.วันเข้าถึง 24 ธันวาคม 2563. https://www.viktormacha.com/.วันเข้าถึง 25 ธันวาคม 2563. https://www.hanrm.com/th/product/electric-arc-furnace/.วันเข้าถึง 25 ธันวาคม 2563. http://th.srif-casting.com/.วันเข้าถึง 25 ธันวาคม 2563. http://www.aeaxa.com/.วันเข้าถึง 25 ธันวาคม 2563. https://www.viktormacha.com/.วันเข้าถึง 25 ธันวาคม 2563.