یکی از روشهایی که برای تولید انواع ورقهای فولادی با ضخامت کم و ابعاد بزرگ از آن استفاده میشود، نورد گرم است. محصولاتی که از این روش به دست میآیند تحت عنوان ورق سیاه شناخته میشوند. در فرایند تولید ورق سیاه شمشهای فولادی به نقطه ذوب میرسند که این دمای بالا باعث مات شدن محصول میشود، از این رو به آن ورق سیاه میگویند. از مقایسه و بررسی ورق سیاه و روغنی متوجه میشویم، کاربرد این محصولات در صنعت بسیار زیاد است.
ورق سیاه چگونه تولید میشود؟
پس از آنکه شمشهای فولادی در فرایند ریخته گری به نقطه ذوب رسیدند، به تختال تبدیل شده و در کورههای پیش گرم قرار میگیرند تا دما در تمام بخشهای آن به شکل یکسان توزیع شود. پس از آنکه تختال از کوره خارج شود، یک لایه اکسیدی روی آن تشکیل میشود. برای حذف این لایه بسیار مهم است که قطعات به بخش پوسته شویی بروند و دمای آنها نیز کاهش یابد.
پس از شستشوی تختال، نوبت به نورد گرم است. در این مرحله چندین بار قطعات را از میان غلتک عبور میدهند تا به ضخامت و ابعاد مورد نظر نزدیک شود. توزیع دما بر روی قطعات به واسطه چند عامل انجام میشود. انتقال حرارت در اثر فرایند به محیط و همچنین گرمای ناشی از تغییر شکل پلاستیک میتواند به کاهش 15 تا 30 درصدی تختال منجر شود. در نورد خشن معمولا 2 یا 3 قفسه وجود دارد که پس از عبور تختال از قفسه آخر، نورد نهایی آغاز میشود.
ضخامت ورقهای سیاه در بازار
بار از میز انتقال به قفسههایی که در بخش نورد نهایی هستند عبور میکند تا ورق سیاه تولید شود. خط آخر شامل 5 تا 7 قفسه است که باعث کاهش ضخامت قطعه به 1.8 تا 3 میلی متر میشود. هر چند ضخامتهای 1.5 میلی متری و 100 میلی متری نیز در بازار وجود دارد. مسئله این است که ضخامت، ابعاد و اندازههای ورق و همچنین کیفیت محصولات در قیمت ورق سیاه و هزینه تمام شده تاثیر خواهند داشت. پس از آنکه ورقها از بخش نورد نهایی خارج شوند، دمای آنها نزدیک به 900 درجه سانتی گراد خواهد بود.
با توجه به ابعاد و ضخامت ورق سیاه، از آنها در تولیداتی که کیفیت ظاهری اهمیت زیادی ندارد، استفاده میشود. به عنوان مثال در ساختمان سازی، تولیدات قطعات خودرو، ساخت تانک یا مخازن آب و مواد شیمیایی، کشتی سازی و صنایع فلزی سنگین این محصولات به کار گرفته میشوند.
امروزه فولاد مبارکه اصفهان، فولاد صبا، کاویان و اکسین اهواز، از مهمترین تولیدکنندگان ورق سیاه به شمار میآیند. این ورقها به شکل فابریک و یا رول شده در بازار عرضه میشوند. ابعاد رایج آن معمولا 1000*2000 و یا 2000*6000 میلی متر است.
فرایند نورد گرم در تولید ورق سیاه
برای تغییر شکل پلاستیک فلزات، غلتکها نقش مهمی را ایفا میکنند. وجود آنها از مهمترین فرایندهای شکل دهی به شمار میآید. مواد اولیه مثل فولاد، آلومینیوم و مس بیشتر از مواد دیگر تحت این فرایند قرار میگیرند. از ورق سیاه در صنایع مختلف مثل ساختمان سازی، ساخت ریل راه آهن، ساخت بدنه هواپیما، خودروسازی و مواردی از این دست استفاده میشود. در فرایند نورد ابتدا قطعات را به یک محصول واسطه تبدیل میکنند و سپس تحت عملیاتهای بیشتر، محصول نهایی تولید میشود.
بسیاری از ظروف و لوازم خانگی یا قوطیهای بسته بندی با استفاده از این عملیات به دست میآیند. کشش میلهها نورد شده، باعث تولید محصولاتی مثل سیم میشود.
در مرحله اول شمشها به واحد ریخته گری فرستاده شده و در اثر حرارت تغییر شکل داده و به شمشه و شمشال تبدیل میشوند. پس از آن این قطعات به بخش نورد گرم ارسال شده و تحت عملیات محصولات فلزی دیگر مثل میلگرد، لوله، مفتول و ورق تولید میشود.
در صورتی که نیاز به دقت بالاتری در قطعات تولیدی باشد، آنها به بخش نورد سرد ارسال میشوند. به عنوان مثال برای ورق گالوانیزه، تسمه و زرورق که کیفیت سطح بالاتر، دقت و استحکام مکانیکی بیشتری دارند، فرایند سرد گزینه بهتری است.
پس از ریخته گری شمش، شمشه به دست میآید، عرض این قطعات با ضخامت شان برابر است. اگر در نورد گرم فشار بیشتری وارد شود، شمشال تولید خواهد شد.
تختال نوع دیگری محصول به دست آمده در ریخته گری شمش است که سطح مقطع آن حدود 16 اینچ مربع و عرض آن دو برابر ضخامتش میباشد. محصولاتی که از آنها نام برده شد، نیمه نهایی هستند و پس از انجام عملیات بیشتر به شکل محصول نهایی در میآیند.
نورد تخت چگونه انجام میگیرد؟
در نورد تخت مهمترین هدفی که وجود دارد این است که ضخامت اولیه ورق به ضخامت مطلوب نزدیک شود. غلتکهای کاری که تماس مستقیم با قطعات دارند به این امر کمک میکنند. قطعه کار در فضای میان غلتکها قرار میگیرد تا پس از اعمال نیروی بیشتر، ضخامت آنها به ضخامت مورد نظر نزدیک شود.
در این مرحله خواص مکانیکی و متالورژیکی فلز دچار تغییر میشود.
- مراحل عبور شمش پس از ریخته گری شامل موارد زیر است:
- کوره پیش گرم برای افزایش دمای تختال تا 1250 درجه سانتی گراد
- قفسه نورد خشن برای کاهش ضخامت و کنترل عرض ورق
- جعبه کلاف به منظور توزیع یکسان و همگن دما در طول ورق و افزایش ظرفیت تولید
- قفسههای ظریف کاری و نورد نهایی به منظور اندازه گیری دما و ضخامت ورقها
- بخش خنک کاری که برای کنترل دمای ورقهای خروجی است و باعث میشود که دمای آنها از 850 درجه به 580 درجه سانتی گراد کاهش یابد
- در نهایت بخش کلاف پیچ که پس از کاهش دمای ورقها، آنها را به شکل کلاف در میآورد
پارامترهای مهم در خط نورد
پارامترهای مهم در خط نورد عبارتند از:
- کوره پیش گرم
- قفسههای نورد خشن
- قفسههای ظریف
- بخش خنک کاری
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
کوره پیش گرم
در این مرحله چیزی که اهمیت دارد، دما و زیر ساختار تختال است، به این دلیل که عدم رعایت استانداردهای تعیین شده باعث کاهش کیفیت قطعه میشود.
قفسههای نورد خشن
برای گذر تختال از قفسهها، لازم است که به ساختار هندسی و دما توجه شود.
قفسههای ظریف
پارامترهای این مرحله مشابه به موارد قبلی شامل اصول هندسی، دما و زیر ساختار میباشد.
بخش خنک کاری
توجه به زیر ساختار ورق خروجی در این مرحله اهمیت دارد. هر چند خود دما نیز باید لحاظ شود، زیرا بالا بودن دما باعث میشود که در حین کلاف تغییرات متالورژیکی رخ ندهد.
در نهایت محصول تولید شده به بخش کلاف پیچ رفته تا به شکل کلاف تبدیل شده و در بازار عرضه شود.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.