بی شک، کاربرد گسترده صفحات فولادی در صنایع مختلف در سال‌های اخیر نشان دهنده توانایی یک کشور در عرصه فناوری و تولیدات است. کشور ایران نیز مانند اغلب کشورهای قدرتمند جهان در زمینه تولید صفحات فولادی در دسته کشورهای صاحب نام و موفق قرار است. از آنجا که ایران خود به عنوان یکی از منابع غنی سنگ آهن شناخته می‌شود، کارخانه‌های بسیاری در کشور ما تأسیس شده‌اند که هر یک به نحوی در فرایند تولید ورق فولادی تلاش می‌کنند.
در کنار این موضوع که کشور ایران یکی از کشورهای موفق در زمینه تولید صفحات فولادی است باید به شما بگوییم که فرایند تولید این صفحات به آن سادگی که فکر می‌کنید نیست! در واقع تولید یک صفحه فولادی با کیفیت و بدون نقص بدون شک نیازمند داشتن دانش فنی بالا و دقت قابل توجهی است. صفحات فولادی از فرایند نورد بر روی شمش یا تختال فولادی تولید می‌شوند و مقدار ضخامت آنها توسط نیروی نورد تعیین می‌گردد. بدین ترتیب، انواع صفحات فولادی ضخامت بین ۰.۲ تا ۶ میلی‌متر دارند و مقاطع تخت حاصل از نورد که بیش از ۶ میلی‌متر ضخامت دارند را صفحه یا ورقه می‌گویند.
با وجود اینکه نحوه کاهش ضخامت در هر دو روش نورد سرد و نورد گرم مشابه است، اما تفاوت در مراحل تولید صفحات فولادی که ناشی از ماهیت فرآیند نورد گرم و سرد است، سبب تولید صفحاتی با مشخصات ساختاری، کیفیت سطحی و ابعاد متفاوت می‌شود. در این مقاله با روش‌ها و مراحل تولید صفحات فولادی آشنا می‌شویم؛ پس تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.
برای تولید ورق فولادی از چه موادی استفاده می شود؟
سنگ آهن، ماده اولیه تولید آهن و فولاد است. این عنصر، فراوان‌ترین عنصر فلزی در پوسته زمین است و حاوی رگه‌های آهن است که با فرآیند ذوب و احیا جدا می‌شوند.
شمش تحت عنوان یک محصول نیمه ساخته شده از فولاد ارای یک سطح مقطع ذوزنقه‌ای مانند به ابعاد بزرگتر از ۲۲۵ سانتی‌متر و به طول حداکثر ۲ متر است همچنین باید به شما بگوییم که شکل ظاهری همین شمش‌ها منجر به در مراحل بعدی ولید می‌شود.
بیلت، یک فراورده فولادی است که سطح مقطع آن کمتر از ۲۲۵ سانتی‌متر است. طول بیلت بیشتر از شمش است و دارای سطح مقطع دایره، مستطیل، مربع، یا هشت‌ضلعی با عرض کمتر از ۱۵ سانتی‌متر است. بیلت برای تولید سایر محصولات فلزی مانند ریل، تیرآهن، ناودانی، پروفیل، سپری، و … استفاده می‌شود.
بلوم نیز به عنوان یکی از فرآورده‌های فولادی از سطح مقطع مربع یا مستطیل شکلی که طولی بیشتر از۲۲۵ سانتی‌متر و با عرض بیش از ۱۵ سانتی‌متر ساخته شده استاین مقطع فولادی پرکاربرد جهت ساخت مواردی از جمله ریل، تیرآهن، ناودانی، پروفیل، سپری، و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اسلب، یک فرآورده فولادی است که سطح مقطع آن معمولا مستطیل شکل بیش از ۱۰۰ سانتی‌متر است و طول آن معمولا ۱۲ متر تولید می‌شود. اسلب، ماده اولیه ساخت ورق‌های فولادی است.
مراحل تولید ورق فولادی
هنگام صحبت در رابطه با فرایند تولید ورق فلزی، باید به شما بگوییم که ساخت این ورق ز مراحل تقریباً ساده‌ای تشکیل شده است که که در اکثر این مراحل تغییراتی در رابطه با ضخامت بر روی ورق ایجاد می‌شود. ۴ مرحله اصلی تولید ورق فلزی را می‌توانیم به شکل زیر شرح دهیم:
- ذوب کردن: اولین قدم ذوب کردن مواد اولیه (معمولاً فولاد یا آلومینیوم) است؛ این کار به این دلیل انجام می شود که فلز مایع راحت تر کار می شود و به صورت ورقه فشرده می شود، دما و زمان ذوب به نوع فلز بستگی دارد.
- قالب گیری: پس از اتمام فرایند ذوب شدن فلز مذاب باید در قالب مستطیلی ریخته شود؛ این قالب شکل کلی مورد نیاز ورق را قبل از مراحل بعدی پالایش فراهم می کند.
- خواباندن در اسید: پس از اتمام فرایند قالب‌گیری و سفت شدن مواد مذاب درون قالب به منظور از بین بردن ناخالصی‌هایی از جمله زنگ زدگی، رسوب، که و آلاینده‌های معدنی غالب باید در یک مخلوط شیمیایی غوطه ور شود. مخلوط ترشی بسته به کاربرد ورق متفاوت است، اما معمولاً شامل یک اسید قوی (مانند اسید کلریدریک یا سولفوریک) با مواد افزودنی برای کاهش خوردگی و سایر خواص است.
- نورد و بازپخت: اکنون که فلز خنک شده و تمیز شده است، می توان آن را به صورت ورق فشرد. این کار با عبور دادن فلز از بین دو غلتک انجام می شود که هر بار که فلز از آن عبور می کند، به یکدیگر نزدیک تر می شوند. این فرآیند باعث نازک شدن فلز می شود.
در برخی موارد، ممکن است لازم باشد فلز را برای ادامه نورد نرم کرد. این کار با بازپخت انجام می شود. بازپخت عبارت است از گرم کردن مجدد فلز (بدون ذوب کردن) و ترشی آن قبل از عبور دادن آن از طریق غلتک. نرم شدن فلز با بازپخت امکان پردازش بیشتر برای نازک شدن فلز به ورقی با ضخامت مورد نظر را فراهم می کند.
ورق فلزی چگونه رول می شود؟
ول کردن را می‌توانیم جز یکی از مراحل تولید ورق‌های فولادی بدانیم که در آن ورق فولادی باید پس از گذراندن مراحل پیش گرمایش دمای خود را تا حد مناسبی بالا ببرد. پس از بالا رفتن دمای ورق فولادی تا حد مورد نیاز باید این ورق از غلتک های نورد گرم عبور کند تا ضخامت آن تا میزان قابل توجهی کاهش پیدا کند پس از کاهش ضخامت ورق‌ها ی‌توان برای رول کردن آنها از روش‌های مختلفی استفاده کرد که یکی از پر استفاده‌ترین این روش‌ها رش آهن می‌باشد. استفاده از روش برش آهن منجر می‌شود که کویل‌های فولادی به صفحاتی با ضخامت کم و عرض زیاد تبدیل شوند.
یک کویل فولادی معمولاً دارای عرض ۶۰۰ میلی‌متری و ضخامت بین ۱.۵ تا ۲.۵ میلی‌متری است. همچنین وزن یک کویل فولادی نیز می‌تواند تا ۴۵ تن نیز برسد. این محصول از نظر ابعاد، دقت اندازه و کیفیت در سطح بالایی قرار دارد و عمدتاً در صنایع خودروسازی، ساختمان‌سازی، لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ماشین های مورد نیاز برای تولید ورق فولادی
برای تولید ورق فولادی از بازار های سنتی و ماشین های صنعتی استفاده می شود که در این بخش چند مورد از این دستگاه های صنعتی را برایتان نوشتیم:
- ترمز پرس هیدرولیک
- قیچی پرتو چرخشی
- دستگاه آهن کاری
- دستگاه رول ورق
- ماشین های برش
- دستگاه برش پلاسما
- دستگاه برش لیزری
کاهش عرض ورق چگونه اتفاق می افتد؟
برای تولید ورق فولادی با ضخامت و عرض متنوع، شمش‌های اولیه باید در خط نورد گرم از نظر عرض کاهش پیدا کنند. این کاهش عرض عمدتاً در ایستگاه اول خط نورد انجام می‌شود.
شمش‌های مورد نیاز خط نورد گرم توسط ماشین ریخته‌گری پیوسته تولید می‌شوند. این شمش‌ها دارای ضخامت و عرضی بین ۳۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر و ۹۰۰ تا ۲۰۰۰ میلی‌متر هستند.
ضخامت شمش‌ها را می‌توان به راحتی در ایستگاه‌های خشن‌کار و پایانی خط نورد تغییر داد. اما برای کاهش عرض شمش، باید از فرآیند نورد عمودی استفاده کرد.
در فرآیند نورد عمودی، شمش بین دو غلتک عمودی قرار می‌گیرد و توسط نیروی غلتک‌ها عرض آن کاهش پیدا می‌کند. میزان کاهش عرض در این فرآیند محدود است و به عوامل مختلفی مانند زاویه گیرش بین شمش و غلتک‌ها، برآمدگی در لبه‌های شمش و فرم دو انتهای شمش بستگی دارد.
در ایستگاه اول خط نورد، عمده کاهش عرض شمش‌ها به منظور تطبیق عرض آنها با عرض موردنیاز در سایر ایستگاه‌های خط نورد انجام می‌شود. به همین دلیل، به این ایستگاه، ایستگاه رابط یا همزمان‌کننده نیز گفته می‌شود.
متأسفانه، کاهش عرض‌های سنگین (بیش از ۱۰۰ میلی‌متر) در ایستگاه اول امکان‌پذیر نیست. برای کاهش عرض‌های سنگین، باید از فرآیندهای پیچیده‌تری مانند نورد خمشی یا نورد مارپیچ استفاده کرد.
پرکاربردترین نوع ورق‌های فولادی کدامند؟
با توجه به گستردگی بالای شمش‌های فولادی و همچنین وجود تکنولوژی‌های مختلف در خطوط تولیدی کارخانه‌ها شما پس از مراجعه به بازارهای مربوط به مقاطع فولادی متوجه گستردگی و تنوع مدل‌های ورق‌های فولادی می‌شوید. از جمله پرکاربردترین ورق‌های فولادی می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- ورق سیاه
- ورق آجدار
- ورق گالوانیزه
- ورق رنگی
- ورق روغنی
- ورق قلع اندود
