فرایند تولید ورق سیاه

2 هفته پیش78بازدید0دیدگاه
فرایند تولید ورق سیاه

ورق سیاه، محصولی است که مسیر تولید آن از دل آتش و دمای بسیار بالا می گذرد. این محصول فولادی، با عبور از مراحلی مانند نورد گرم و خنک سازی، شکل نهایی خود را پیدا می کند. این فرایند که ترکیبی از فناوری پیشرفته و دانش مهندسی است، به تولید محصولی منجر می شود که پایه و اساس بسیاری از صنایع به شمار می رود. در این مقاله، نگاهی دقیق و جامع به مراحل تولید ورق سیاه خواهیم داشت و با جزئیات این فرایند آشنا می شویم.

تولید ورق سیاه
تولید ورق سیاه

انواع روش های تولید ورق سیاه

ورق سیاه (Black Sheet)، که به آن ورق فولادی نورد گرم نیز گفته می شود، نوعی ورق فولادی است که از طریق فرایند نورد گرم تولید می شود. در این فرایند، شمش های فولادی در دمای بالا گرم شده و سپس از میان غلتک ها عبور داده میشوند تا به ضخامت های مورد نظر برسند. ورق های سیاه معمولاً در ضخامت های ۱ تا ۱۲ میلی متر تولید می شوند و به دلیل خواص مکانیکی مناسب، در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، ساختمان سازی و تولید لوله و پروفیل استفاده می شوند. قیمت ورق سیاه نسبت به سایر ورق های فولادی کمتر است.

روش های تولید ورق سیاه تنها یک روش و آن هم نورد گرم است، اما از آنجا که ورق فولادی (که شامل ورق سیاه هم می شود) به هر دو روش نورد سرد و گرم تولید می شود، در ادامه ابتدا اشاره ای به مراحل تولید ورق فولادی به روش نورد سرد می کنیم و سپس مراحل تولید ورق سیاه به روش نورد گرم را مرحله به مرحله بررسی می کنیم.

انواع روش های تولید ورق سیاه
انواع روش های تولید ورق سیاه

مراحل تولید ورق فولادی به روش نورد سرد

مراحل تولید ورق فولادی به روش نورد سرد به شرح زیر است.

  1. ابتدا، ورق های نورد گرم در حمام های اسیدی کارخانه تولید ورق فولادی قرار می گیرند تا اکسیدها و ناخالصی های سطحی آن ها حذف شود. سپس، ورق ها شسته و خشک می شوند.
  2. بعد از این مرحله، ورق های تمیز شده از میان غلتک های نورد سرد عبور داده می شوند تا ضخامت آنها کاهش یابد و به ابعاد مورد نظر برسند. این فرایند در دمای اتاق انجام می شود و باعث افزایش استحکام و سختی ورق می شود.
  3. در صورت نیاز، ورق ها تحت عملیات حرارتی آنیلینگ قرار می گیرند تا تنش های داخلی آنها کاهش یابد و انعطاف پذیری افزایش یابد.
  4. در نهایت، در برخی موارد، ورق ها با پوشش های محافظ مانند گالوانیزه یا رنگی پوشش دهی می شوند تا مقاومت آنها در برابر خوردگی و سایش افزایش یابد.

ورق فولادی که به روش نورد سرد تولید می شوند، معمولا «ورق روغنی» نامیده می شود و با ورق سیاه متفاوت است. نحوه تولید ورق آهن به این روش، سبب ایجاد ویژگی های کاملا متمایزی در محصول نهایی می شود.

یکی از ویژگی های اصلی ورق های نورد سرد، افزایش استحکام و سختی آن ها است. این ویژگی به دلیل کاهش ضخامت ورق از طریق عبور آن از غلتک های نورد سرد در دمای پایین ایجاد می شود که موجب تقویت ساختار فلزی ورق می شود. همچنین، ورق های نورد سرد دارای سطح صاف تر و صیقلی تری هستند، زیرا به دلیل عدم استفاده از دمای بالا، سطح آن ها کمتر دچار تغییرات و نقص های ظاهری مانند مات شدن می شود.

در عوض، ورق های نورد گرم معمولاً دارای سطحی مات و ناهموار هستند و استحکام کمتری دارند. به دلیل همین ویژگی های ظاهری، به آنها ورق سیاه گفته می شود.

مراحل تولید ورق سیاه به روش نورد گرم

مراحل تولید ورق سیاه به روش نورد گرم

تولید ورق سیاه به روش نورد گرم شامل چندین مرحله پیاپی است. که در ادامه این مراحل را به طور کامل بررسی می کنیم.

آماده سازی مواد اولیه

در این مرحله، شمش های فولادی یا تختال ها از مواد اولیه با ترکیب شیمیایی مناسب انتخاب می شوند. این تختال ها در اندازه های مختلف تولید شده و به دقت بررسی می شوند تا عاری از هرگونه نقص باشند. انتخاب مواد اولیه با کیفیت بالا و رعایت استانداردهای مشخص برای تولید ورق سیاه ضروری است؛ در غیر این صورت، خواص مکانیکی ورق نهایی مطلوب نخواهد بود.

پس از این مرحله، تختال ها به کوره های پیش گرم فرستاده می شوند تا در دمای بالا برای فرایند نورد گرم آماده شوند.

گداختن تختال و حرکت سمت خط تولید

در این مرحله تولید ورق سیاه، تختال ها در کوره های پیش گرم با دمای بالا قرار می گیرند. دمای مورد نیاز برای این مرحله معمولاً بین ۱۱۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد است. این دما باعث نرم شدن تختال ها و آماده سازی آن ها برای فرایند نورد گرم می شود.

پس از گداختن، تختال ها به صورت خودکار یا دستی به خط تولید منتقل می شوند تا مراحل بعدی فرایند نورد آغاز شود. این مرحله برای دستیابی به کیفیت نهایی ورق سیاه ضروری است.

زدودن لایه های اکسیدی روی تختال

در این مرحله تولید ورق سیاه، لایه های اکسیدی، که به دلیل تماس تختال ها با اکسیژن در دمای بالا تشکیل شده اند، از سطح آن ها پاک می شوند. برای این کار، معمولاً از روش های مکانیکی و شیمیایی استفاده می شود. برخی از این روش ها شامل عبور تختال ها از اسیدهای مخصوص، برای از بین بردن اکسیدها و لکه های سطحی است. این مرحله برای اطمینان از کیفیت سطح ورق و جلوگیری از ایجاد نقص در مراحل بعدی نورد ضروری است.

فشردن اسلب با استفاده از دستگاه رول پرس

پس از آماده سازی تختال ها، آن ها به دستگاه های نورد گرم وارد می شوند. در این دستگاه ها، اسلب ها تحت فشار شدید، از میان غلتک ها عبور داده می شوند تا ضخامت آنها کاهش یابد.

این فرایند تولید ورق سیاه باعث می شود که ضخامت ورق ها کمتر شده و خواص مکانیکی آن ها بهبود یابد.

نورد گرم معمولاً در دمای بالا انجام می شود و منجر به افزایش استحکام و شکل پذیری ورق فولادی می گردد. پس از این مرحله، ورق ها به مراحل بعدی فرایند نورد منتقل می شوند.

کاهش ضخامت تختال ها

در این مرحله تولید ورق سیاه، تختال های فولادی فشرده شده، تحت فشار شدید از میان مجموعه ای از غلتک ها عبور داده می شوند. این غلتک ها با تنظیمات خاص و سرعت های مختلف باعث کاهش ضخامت تختال به اندازه دلخواه می شوند. فرایند نورد گرم با فشار فیزیکی، موجب می شود که ساختار فلز تغییر یافته و استحکام آن بهبود یابد. در این مرحله، ورق فولادی به شکل نهایی خود نزدیک می شود و برای فرایندهای بعدی آماده می شود.

پیچیدن کلافی تختال ها

پس از کاهش ضخامت تختال ها، ورق ها به صورت رول شده به کلاف تبدیل می شوند. برای این کار، تختال های نورد شده و نازک شده به دور یک محور پیچیده می شوند. این عملیات به کمک دستگاه های مخصوص انجام می شود که با کنترل سرعت و دمای مناسب، ورق ها را به شکل فشرده و منظم درآورده و به کلاف تبدیل می کنند. پیچیدن کلافی تختال ها، باعث می شود که حمل و نقل و ذخیره سازی ورق های فولادی راحت تر باشد. کلاف ها می توانند تا مراحل بعدی آماده سازی برای استفاده در صنایع مختلف، به همین شکل نگهداری شوند.

جداسازی و برش ورق

در این مرحله تولید ورق سیاه، ورق های فولادی که به صورت کلاف پیچیده شده اند، برای برش به طول های مورد نظر وارد دستگاه های برش می شوند. این دستگاه ها ورق ها را به دقت برش داده و آن ها را در اندازه های مشخص جداسازی می کنند.

برش دقیق و کنترل شده، برای تولید ورق هایی با اندازه استاندارد ضروری است. این فرایند به گونه ای طراحی شده است که هیچ هدررفتی ایجاد نشود و ورق ها با کیفیت بالا و مطابق با نیاز بازار آماده شوند. ورق های برش خورده پس از این مرحله به واحدهای مختلف ارسال می شوند.

مرحله اکسید زدایی ثانویه

پس از برش، سطح ورق های فولادی ممکن است به دلیل تماس با اکسیژن در هوا دوباره اکسید شود. برای جلوگیری از این امر، ورق ها تحت عملیات اکسید زدایی ثانویه قرار می گیرند. این مرحله تولید ورق سیاه با استفاده از محلول های شیمیایی مخصوص انجام می شود که لایه های اکسیدی و ناخالصی های سطحی ورق را پاک می کند. هدف از این عملیات، بهبود کیفیت سطحی ورق و جلوگیری از آسیب دیدگی آن در مراحل بعدی است. این عملیات همچنین به ورق ها ظاهری تمیزتر و مقاوم تر در برابر خوردگی می دهد.

روش تولید ورق سیاه
روش تولید ورق سیاه

نورد نهایی

در مرحله نورد نهایی تولید ورق سیاه، ورق های فولادی که در مراحل قبلی تحت فرایندهای مختلف قرار گرفته اند، از میان غلتک های نورد عبور داده می شوند. هدف اصلی این مرحله، کاهش دقیق ضخامت ورق و رسیدن به ابعاد نهایی است. همچنین، این فرایند باعث بهبود کیفیت سطح ورق و افزایش استحکام آن می شود.

در نورد نهایی، ورق ها تحت فشار و دمای کنترل شده قرار می گیرند تا ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آن ها به طور دقیق تنظیم شوند.

خنک سازی ورق

پس از فرایند نورد نهایی، ورق های فولادی به دمای بسیار بالا می رسند که باید برای جلوگیری از تغییر شکل و استحکام نهایی، خنک شوند. این مرحله، معمولاً در محیط های خاص با دمای کنترل شده انجام می شود. فرایند خنک سازی می تواند شامل روش های مختلفی باشد، از جمله خنک سازی با آب یا هوا. هدف از این کار جلوگیری از ایجاد تنش های داخلی است که ممکن است باعث انحراف و کاهش کیفیت ورق ها شود. همچنین، در این مرحله، سطح ورق ها نیز برای جلوگیری از خوردگی تمیز و خشک می شود.

بسته بندی و مارک کردن ورق

پس از تکمیل فرایندهای تولید و خنک سازی، ورق ها به مرحله بسته بندی وارد می شوند. در این مرحله، ورق ها به صورت کلاف پیچیده شده و برای حمل و نقل آماده می شوند. همچنین، بر روی هر بسته اطلاعات ضروری مانند نام تولیدکننده، مشخصات محصول، شماره ذوب، تاریخ تولید و دیگر جزئیات درج می شود. این اطلاعات به شناسایی، ردیابی و کنترل کیفیت ورق ها کمک می کند. بسته بندی صحیح، علاوه بر حفاظت از محصول در برابر آسیب های فیزیکی، موجب سهولت در حمل و ذخیره سازی ورق ها می شود.

وزن کشی رول بسته بندی شده

پس از بسته بندی، رول های فولادی باید وزن کشی شوند تا از تطابق وزن با استانداردهای مشخص و نیازهای سفارشات اطمینان حاصل شود. در این مرحله، هر کلاف یا رول به دقت وزن می شود و این اطلاعات برای ثبت و مشخص کردن قیمت آهن کیلویی به کار می رود. وزن کشی دقیق به کنترل کیفیت و پیشگیری از هدر رفت مواد کمک می کند. همچنین این عمل برای اطمینان از برآورده شدن الزامات فنی و تجاری سفارشات مشتریان انجام می شود.

جمع بندی

فرایند تولید ورق سیاه از طریق نورد گرم انجام می شود. در این فرایند، تختال های فولادی در دمای بالا، تحت فشار، از غلتک ها عبور داده می شوند تا به ورق هایی با ضخامت های مختلف تبدیل شوند. این ورق ها معمولاً در صنایع مختلف مانند خودروسازی و ساختمان سازی کاربرد دارند.

مراحل تولید شامل آماده سازی مواد اولیه، گداختن تختال ها، زدودن لایه های اکسیدی، فشردن اسلب ها با غلتک ها و کاهش ضخامت تختال ها است. پس از آن، ورق ها به صورت کلاف پیچیده می شوند و سپس برش و اکسید زدایی ثانویه انجام می گیرد. در نهایت، ورق ها از میان غلتک های نوردِ نهایی عبور کرده و به دمای نهایی می رسند.

برای جلوگیری از آسیب دیدگی، ورق ها خنک سازی شده و سپس بسته بندی می شوند. در انتها، وزن کشی رول ها انجام شده و برای حمل و نقل آماده می شوند. این فرایندهای پیچیده منجر به تولید ورق سیاه با ویژگی های مطلوب برای استفاده در صنایع مختلف می شود.

سوالات متداول

تولید ورق سیاه به چه روشی صورت می گیرد؟

تولید ورق سیاه از طریق فرایند نورد گرم انجام می شود. در این روش، تختال های فولادی در دمای بالا تحت فشار غلتک ها عبور کرده و به ورق هایی با ضخامت های مختلف تبدیل می شوند.

آیا روش تولید ورق سیاه بر روی ویژگی ها و کیفیت ورق تاثیر می گذارد؟

بله، روش نورد گرم تأثیر زیادی بر ویژگی ها و کیفیت ورق سیاه دارد. نورد در دمای بالا موجب افزایش استحکام و انعطاف پذیری ورق می شود، اما ممکن است سطح آن مات و با نقص های ظاهری همراه باشد.

نویسنده: مرکزآهن
مرکزآهن

مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.

سوالات و نظرات کاربرانشما کاربران عزیز میتوانید نظرات و سوالات خود را در این بخش ثبت کنید
بارگذاری مجدد
0