نحوه تولید انواع ورق
مراحل تولید ورق فولادی | ورق ها مقاطعی از فولاد می باشند که به دو صورت نورد گرم و نورد سرد تولید می شوند.
عملیات نورد چیست؟
نورد به معنی تولید مقاطع آهن و یا انواع مقطع های فولادی ، ولی به شکلی بسیار ساده و در اندازه های کوچک تر با ضخامت هایی کم تر می باشد که تاریخ تولید به روش نوردی به قرن هفدهم میرسد. به صورتی می باشد که دستگاه نورد از دو غلتک با متریال چدن که میزان سختی بالا تری نسبت به فولاد دارد، در یک فضای چهار ضلعی به صورت چوبی قرار می گیرند و فلزهای نرم تری مانند قلع و سرب را نورد می کنند.
تاریخچه عملیات نورد
قبل تر از زمانی که گفته شد از دستگاه نورد برای فشرده کردن مواد و یا حتی صاف کردن مواد استفاده می شد اما ایده ای جدید برای کم کردن ضخامت نیز به ذهن رسید که بسیار زیاد به صنعت فولاد سازی کمک کرد و نقطه عطفی برای رشد ورق سیاه، ورق گالوانیزه، ورق فولادی و ورق روغنی شد. این غلتک ها که از جنس چدن می باشند به علت کاهش در ضخامت ورق ها و یا دیگر مقاطع فلزی، در دوره گفته شده به وجود آمد است.
ورق روغنی یکی از محصولاتی است که نورد می شود و قیمت ورق روغنی از همین روش تولیدی می باشد.
بعد از این موضوع تلاش کردند از غلتک های بسیار بزرگ و سخت تر و همچنین بهتر و سنگین تر استفاده شود و میزان گشتاوری که لازم برای به چرخ درآوردن، به همراه نیروی اسب و یا پره های آبی تامین شود. همچنین بعد از پیشرفت ماشین های نورد تصمیم به ایجاد شیار هایی روی غلتک ها شد به دلیل شکل دهی به مقطع های میلگرد و نیز تیرآهن در همین دوران می باشد.
بعد از ساختن ماشین بخار، غلطک های نوردی بزرگ تر شد و از موتورهایی با توان بالا، که حدود اندازه 1500 اسب بخار می باشد، برای نوردهایی که سنگین هستند و برای شمش های فولادی به کار گرفته می شوند، استفاده می شود.
غلطک و موتور های نوردی به سرعت به تکامل رسید و به حالتی شد که ای تولیداتی که با دستگاه نورد انجام شد، به ویژه ورق ها و فولاد ها، از مهمترین تولیدات جهان می باشند. بیشتر تولیدات فولاد به روش نورد می باشد و روش های دیگر مانند شکل دادن فلزها به روش آهنگری و ریخته گری بسیار کمتر شده است. ورق های گالوانیزه نیز با نورد سرد ساخته می شود و قیمت ورق گالوانیزه و آلوزینک نیز به همین روش تعیین می شود.
ظرفیت تولید بیش از 30 میلیون تنی فولاد در ایران نشان از قدرت علمی و اجرایی کشور در زمینه صنعت دارد.ورق فولادی
در بازار آهن انواع ورق فولادی با آلیاژهای مختلف، به صورت رول و یا برش خورده به فروش میرسد. هر کدام از انواع ورق بسته به ساختار، خواص متفاوتی را از خود نشان می‌دهند. به همین دلیل این محصول کاربرد بسیار متنوعی در صنایع مختلف دارد.
تاریخ نوردکاری به مفهوم امروزی آن برای تولید انواع ورق آهن و مقاطع فولادی ، ولی در شکل های بسیار ساده و اندازه های بسیار کوچک به آغاز صده هفدهم میلادی بر می گردد به این صورت که دو غلتک چدنی، در یک چارچوب چوبی قرار داده می شد و فلزهایی مانند قلع و سرب را نورد می کردند.ورق فولادی
پس از آن کوشش شد از غلتک های بزرگ تر و سنگین تر استفاده شود و گشتاور لازم برای به چرخش درآوردن آن ها به وسیله نیروی اسب و یا پره های آبی تامین می شد. ایده ایجاد شیار روی غلتک ها به منظور شکل دادن به مقاطع میلگرد و تیرآهن نیز به همین دوران برمیگردد.
قفسه های دو غلتکه به سرعت گام های تکامل خود را پیمودند و به زودی افزون بر نورد فلزهای نرم، نورد گرم فولاد نیز عملی شد. تنگنای نیرو و توان ایده استفاده از غلتک های کوچک تر را مطرح کرد زیرا صنعتگران به تجربه متوجه شده بودند که نورد با غلتک های کوچک تر نیرو و توان کمتری احتیاج دارد. از این رو استفاده از غلتک های کاری کوچک تر که به وسیله غلتک های بزرگ تر پشتیبانی می شدند متداول شد و در اصطلاح قفسه های چهار غلتکه به وجود آمدند.ورق فولادی
پس از پیدایش ماشین بخار و از بین رفتن تنگنای نیرو و توان، قفسه های نورد دوباره بزرگ تر شدند و موتورهای با توان بسیار بالا، در اندازه 1500 اسب برای نوردهای سنگین شمش های فولادی به کار گرفته شدند.
موتور و قفسه های نورد به تندی گام های تکامل خود را پیمودند به گونه ای که فرآورده های نورد، به ویژه فولادها، به مهمترین فرآورده های جهان تبدیل شدند. برای بسیاری از فرآورده ها، روش های نورد، جایگزین دیگر روش های شکل دادن فلزها، همانند آهنگری و ریخته گری شدند.
همراه و در کنار قفسه های نورد، دیگر بخش های کارخانجات نورد، همچون کوره های ذوب، ماشین های ریخته گری برای آماده سازی شمش های اولیه، کوره های پیش گرم برای گرم کردن شمش، خطوط جابجایی، حمام های اسیدشویی، کوره های عملیات حرارتی، حمام های آبکاری، ماشین های بسته بندی و غیره نیز گام های تکاملی خود را پیمودند.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی، انواع فرآورده های فلزی به ویژه فرآورده های فولادی را به روش نورد تولید می کنند.ورق فولادی
مهم ترین ویژگی فرآیندهای نورد، سرعت تولید آن هاست به گونه ای که حجم زیادی از فرآورده های فلزی از این روش تولید می شوند. نخستین هدف فرآیندهای نورد کاهش در سطح مقطع و یا ضخامت قطعه کار است.
این کار ممکن است به صورت نورد گرم، نورد سرد یا تلفیقی از این دو انجام پذیرد.
برگزیدن روش به نوع، اندازه، ویژگی های ماده و شکل پایانی فرآورده بستگی دارد. گوناگونی شکل و اندازه فرآورده های نورد ایجاب می کند که فرآیندهای نورد به صورت های مختلف به کار گرفته شوند برای نمونه نورد طولی، نورد عرضی، نورد مقاطع و غیره را می توان نام برد.
شرکت سعادت توس پایا بعنوان تامین کننده انواع ورق فولادی در شمال شرق کشور می باشد
جهت اطلاع از قیمت های روز و سفارش با شماره های ۰۵۱۳۲۴۰۴۰۰۰ | ۰۹۳۵۲۳۹۴۰۰۰ تماس حاصل فرمائید.
حال به بررسی روش تولید ورق فولادی میپردازیم
در ابتدا به فرآیند فرآوری سنگ آهن میپردازیم که جزء مواد اولیه است
در مرحله اول سنگ آهن که ترکیبی از اکسید های آهن و ناخالصی های فلزی مانند سولفور، فسفر، سیلیس و … می باشد، از معدن استخراج می شود.سنگ آهن پس از استخراج به کارخانه فولاد آورده شده و در ابتدایی‌ترین مرحله فراوری و خالص سازی میشود. پس از خرد شدن و جداسازی ناخالصی‌ها به شکل گندله در آمده و با حرارت پخته میشود.
در مرحله دوم به احیا سنگ آهن میپردازیم که پس از فرآوری سنگ آهن و رسیدن به خلوص مورد نظر و تولید گندله سنگ آهن نیاز است تا به کمک احیا اکسید آهن به آهن تبدیل شود. معمول ترین روش ها استفاده از کوره بلند و کوره احیا مستقیم است.
خروجی احیا مستقیم آهن اسفنجی است که به دلیل تخلخل بالا با این نام شناخته میشود. آهن اسفنجی به صورت بریکت به عنوان شارژ کوره قوس مورد استفاده قرار میگیرد.
این آهن های اسفنجی در مخازن مخصوصی انباشته و نگهداری می شود تا برای تولید فولاد مورد استفاده قرار گیرد.
در مرحله سوم که شارژ کوره‌های عظیم قوس الکتریکی از ترکیب آهن اسفنجی تولید شده و قراضه فولاد است
این کوره‌ها ساز و کار مختلفی دارند. اما در معمول‌ترین نوع آن حرارت لازم جهت ذوب آهن به کمک قوس الکتریکی ناشی از جریان الکتریکی وارد شده به الکترودها تامین میشود. دمای قوس تشکیل شده بین الکترودها و الکترود با کف کوره بسیار بالا است. چیزی حدود 3000 درجه سانتیگراد. این دمای بالا امکان ذوب شارژ چند صد تنی را در عرض چند ساعت فراهم می‌کند. در واقع نرخ انتقال حرارت در کوره قوس بسیار بالا است.
پس از تشکیل مذاب آهن، با چند مرحله دمش اکسیژن و سرباره گیری ناخالصی‌ها از آن جدا و مقادیر کربن کنترل میشود. پس از تایید ترکیب شیمیایی، مذاب به واحد ریخته‌گری منتقل می‌گردد.
در مرحله چهارم شمش فولادی متولد میشود
که مواد مذاب را در پاتیل‌های مخصوص ریخته و دوباره تحت عمل حرارتی قرار داده می‌شوند. گرمایش در اینجا در کوره ای به اسم ladle furnace صورت میگیرد که به نوعی یک کوره قوس کوچک است. مجددا نمونه گیری ها و آزمایشاتی روی مذاب در این مرحله انجام میشود. نمونه ها برای تایید صحت گرید ایجاد شده به آزمایشگاه فرستاده میشود. مواد مذاب به سرعت حرارت از دست می‌دهند پس بهتر است بلافاصله عملیات ریخته گری انجام شود. در غیر این صورت هزینه حرارت دهی و نگهداشت دمای 1580 درجه ای مواد مذاب بسیار هزینه بر خواهد بود.
پس از ریختن مواد مذاب فولاد به داخل قالب جریانی از آب به آرامی آهن را سرد می‌کند و شمش فولادی از دل آن متولد میشود.
مرحله تولید شمش فولادی دارای دو قسمت اصلی پاتیل بزرگ و حجیم برای قرار گیری مواد مذاب و دیگری محل اصلی برای قالب گیری و ریخته گری آن.
این دو محل جداگانه سرعت عملیات را افزایش داده و به کاهش هزینه برای نگهداشت دمای مواد مذاب کمک می‌نماید.
در مرحله اول سنگ آهن که ترکیبی از اکسید های آهن و ناخالصی های فلزی مانند سولفور، فسفر، سیلیس و … می باشد، از معدن استخراج می شود.
فرآیند تولید انواع ورق آهنی
به گزارش مرکزآهن ورق های فولادی از تغییر شکل شمش های فلزی تولید می شوند و براساس نحوه تولید، به انواع متنوعی تقسیم بندی شده که دارای کاربردهای متفاوتی نیز می باشد.
به طور عمده ورق های فولادی از لحاظ نحوه تولید به دو دسته ورق سرد و ورق گرم تقسیم بندی می شوند به طوری که دسته اول از نورد سرد و دسته دوم از نورد گرم شمش های فولادی تولید می گردند.
به ورق های تولید شده از نورد گرم، ورق سیاه و ورق های تولیدی از نورد سرد، ورق روغنی نامیده می شوند.
نحوه تولید ورق گالوانیزه
ورق های گالوانیزه به دو روش گرم و سرد تولید می شوند.
روش سرد از طریق الکترولیز نمک های روی در داخل یک محلول آبی انجام شده و معمولا در مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرند ولی گالوانیزاسیون گرم به عملیات پوشش دهی از طریق عبور مداوم ورق از داخل حمام مذاب فلز روی اطلاق گردیده که به دو روش مداوم و غیر مداوم تقسیم بندی می شود.
- به طور کلی کوره های فولادسازی شامل کوره های غیر اکسیدی و تشعشعی است.
- در کوره غیر اکسیدی مراحل پیشگرم و اکسیدزدایی از سطح ورق صورت می گیرد.
- عموما در اثر سوختن ناقص گاز متان در مشعل ها و همچنین سوختن چربی های احتمالی که پایه آن ها کربن و هیدروژن است، گازهای مونوکسیدکربن و هیدروژن تولید می شود. این گازها احیاکننده هستند و در نتیجه تماس مستقیم با سطح ورق، اکسیدهای سطحی را تا اندازه ای احیا می کنند.
- در کوره تشعشعی، عملیات حرارتی آنیل ورق صورت می گیرد.
- در این کوره، شعله در تماس مستقیم با ورق نبوده و درون تیوپ است و حرارت به صورت تشعشعی به ورق منتقل می شود.
- اتمسفر در این کوره گازهای نیتروژن و هیدروژن است.
- پس از اکسیدزدایی و رسیدن به خواص مکانیکی مورد نظر، دمای ورق به دمای مناسب جهت ورود به حمام مذاب که حدود ۴۶۰ درجه سانتی گراد است، می رسد.
- سپس ورق وارد حمام مذاب روی می گردد و به همراه روی مذاب که با سطح پیوند یافته از حمام مذاب خارج می شود.
- هدایت ورق در حمام مذاب و موقعیت قرار گرفتن مناسب، به کمک چندین غلتک صورت می گیرد.
- به دلیل پوشش فلز روی بر سطح این محصول قیمت ورق گالوانیزه نسبت به ورق سیاه بالاتر بوده و از کیفیت بیشتری نیز برخوردار می باشد.
- روی یکی از فلزات بسیار پرمصرف با رنگ نقره ای متمایل به خاکستری می باشد که دارای نقطه ذوب نسبتا پایین ۴۱۹.۵ درجه سانتی گراد و دمای جوش ۹۰۷ درجه سانتی گراد است.
- روی دارای شبکه کریستایی هگزاگونال می باشد.
- استحکام و سختی روی بیش از قلع و سرب و اندکی از آلومینیوم و مس کمتر است.
- روی خالص به علت مقاومت به خزش کم در کاربردهایی که باید تحت تنش قرار گیرد استفاده نمی شود.
- این فلز پس از تغییر شکل به سرعت در دمای اتاق دچار تبلور مجدد می شود.
- از این رو در این دما نمی توان آن را کار سرد نمود.
- با آلیاژ کردن می توان دمای تبلور مجدد و مقاومت به خزش روی را افزایش داد.
- پس از خروج ورق از حمام، ضخامت پوشش مورد نیاز توسط دمنده های هوایی، به طور یکنواخت حاصل می شود، ضمن این که ضخامت پوشش در عرض، برای هر دو سطح ورق توسط تجهیزات کنترل کننده به صورت مداوم اندازه گیری می گردد.
- سپس ورق وارد برج خنک کننده شده و نهایتا با غوطه ور شدن در آب، دمای ورق به دمای محیط می رسد.
- به منظور حفاظت سطح در دوران انبارداری طولانی مدت و نیز حمل و نقل، ورق تحت عملیات کروماته قرار می گیرد و در صورت لزوم روغن کاری شده و به صورت کلاف پیچیده و بسته بندی می گردد.
- به منظور افزایش کیفیت سطحی و بهبود قابلیت رنگ پذیری ، در صورت لزوم ورق از بخش های همسان ساز کششی و نورد پوسته ای نیز عبور می کند.
نحوه تولید ورق سیاه
- در فرآیند تولید ورق سیاه به شمش های فولادی حرارتی در حدود ۷۶۰ درجه سانتی گراد داده می شود و سپس شمش از میان غلتک ها عبور کرده و به شکل نهایی ورق درآورده می شود.
- به دلیل سطح مات، ورق تولیدی با این روش به ورق سیاه معروف می باشد.
- در هر مرحله از نورد، ضخامت تختال ها به میزان ۲۵ درصد کاهش می یابد و ورق های خروجی به طول ۵۰ متر و ضخامت ۴۰ میلی متر و با درجه حرارت ۱۰۰ درجه سانتی گراد خارج می گردند.
- در مراحل بعدی نورد، طی هر مرحله مقداری از ضخامت تختال کاهش یافته و با درجه حرارت کمتری از مرحله نورد خارج می گردد.
- پس از خروج از این مراحل وارد مرحله خنک کاری شده و به درجه حرارت های پایین تری می رسد و به قسمت کلاف پیچی فرستاده می شود.
به طور کلی تفاوت تولید ورق سیاه و ورق های نورد سرد این است که در روش نورد گرم مواد اولیه در دماهای بالا ذوب شده و به همین دلیل ظاهری سیاه و مات به خود می گیرد ولی ورق سرد در دماهای نزدیک به دمای معمولی اتاق قرار داشته و ظاهری زیباتر دارد. ورق هایی که به روش نورد سرد تولید می شوند دارای ابعاد دقیق تری بوده ولی اشکال محدودتری دارند. - از لحاظ هزینه، قیمت ورق سرد نسبت به ورق گرم بیشتر بوده و به همین دلیل قیمت ورق سیاه نسبت به سایر ورق ها کمتر می باشد.
نورد گرم و تولید ورق فولادی
در مرحله نورد گرم، شمش‌های ایجاد شده در فرایند قبلی 1200 درجه گرم می‌شوند و سپس به منظور کاهش ضخامت از بین غلتک ها عبور داده می‌شوند.
تا اینجای کار تولید ورق فولادی به انتها نرسیده‌است.
این تنها آغاز مراحل پیچیده‌تری برای رسیدن به محصول نهایی است.
تا اینجای کار ورق فولادی یا ورق فلزی ایجاد شده است. تختال (محصول نهایی بدست آمده از نورد گرم فولاد است که دارای ضخامت و عرض زیادی است که باید تحت فرآوری و تبدیل قرارگیرد. این مرحله توسط نورد سرد انجام میشود.
خطوط نورد گرم امروزی معمولا شامل چند فرآیند به شرح زیر می‌باشند:
- کوره های پیش گرم
- پوسته شکن
- نورد خشن کار
- میز انتقال تختال
- دستگاه برش و پوسته شکن ثانویه
- نورد پایانی
- خنک کن های آبی
- دستگاه های بسته بندی
گرچه می‌توان از محصول نهایی در این مرحله استفاده نمود اما فرایند تولید ورق فولادی هنوز ادامه دارد.
در قسمت تکمیل نورد بر پایه سفارش احتمالی مشتری در صورت نیاز فرایند نورد پوسته‌ای روی کلاف انجام میگیرد.
پس از آن در قسمت برش سبک و سنگین کلاف را برش داده و به صورت ورق در می‌آورند.
. این محصولات گرم عمدتا برای تولید سازه‌های آهنی سنگین نظیر لوله های انتقال سیالات و … استفاده می‌شوند.
نورد سرد در تولید ورق فولادی سرد
محصول نهایی مراحل قبل برای تمیزکاری وارد قسمت اسید شویی میشود. کلاف اسید شویی شده نیز می‌تواند یک محصول نهایی باشد.
این کلاف بصورت سر وارد غلتک‌ها شده و با کشش همزمان از بین آن‌ها عبور داده میشود. که باعث کاهش ضخامت آن برای مصارف خاص می‌گردد.
برای تولید محصولات سرد، کلاف خام تولید شده در فرایندهای نورد پوسته‌ای، چرخه بازپخت و اصلاح قرار میگیرد. در صورت نیاز در این مرحله نیز طبق درخواست مشتری، کلاف ایجاد شده پس از طی مراحل قبل سیکل‌های برش سبک یا سنگین را طی می‌نماید.
این ورق عمدتا در تولید بدنه خودرو و لوازم خانگی به کار می‌روند. تولید ورق فولادی می‌تواند در این مرحله پایان یابد. اما به کمک فرایندهای بعدی می‌توان خواص ورق را بهبود بخشید.
مرحله آخر پوشش دهی ورق فولادی
- ورق فولادی پوشش‌دار در صنایع مختلف کاربرد بسیاری دارد و از تقاضای بالایی برخوردار است.
- این نوع ورق‌ها شامل ورق گالوانیزه، ورق قلع اندود و ورق رنگی می‌شوند.
- کیفیت، رنگ متنوع و مقاومت دربرابر خوردگی در کنار سطح براق‌تر قسمتی از تمایز ورق پوشش دار در مقایسه با محصولات مرحل قبل است.
در فرایند قلع اندود سطح کلاف با لایه نازکی از قلع پوشش داده میشود. - قوطی های حلبی که در سطح بازار مشاهده می‌کنید و همچنین کاربرد در صنایع غذایی قسمتی از کاربری این محصول است.
- در فرآیند گالوانیزه، سطح ورق با لایه نازک روی پوشش داده می شود.
- از این محصول برای ساخت مخازن استفاده می‌کنند.
- ورق گالوانیزه را می توان به عنوان محصول نیم ساخته در فرایند پوشش رنگی به کار گرفت.
- در این فرآیند سطح ورق فولادی با رنگ های مخصوصی پوشش داده خواهد شد.
- ورق رنگی بیشتر در صنایع تولید لوازم خانگی و ساخت سوله به کار می رود.
بدون دیدگاه