نورد میلگرد یکی از مراحل مهم در صنعت فولاد است که طی آن، شمش های فولادی با عبور از میان غلتک ها به میلگردهایی با قطر و شکل مشخص تبدیل می شوند. این فرآیند نه تنها شکل نهایی میلگرد را تعیین می کند، بلکه نقش مهمی هم در خواص مکانیکی آن مثل استحکام، چسبندگی با بتن، و انعطاف پذیری دارد. بسته به دمای انجام فرآیند، نورد میلگرد به دو نوع نورد گرم و نورد سرد تقسیم می شود که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. کنترل دقیق این فرآیند، تضمین کننده کیفیت و دوام میلگرد در پروژه های مختلف عمرانی و صنعتی است.
نورد میلگرد به فرایندی گفته می شود که در آن فولاد خام را با عبور از میان غلتک ها به شکل میلگرد تبدیل می کنند. در این فرآیند، فولاد تحت فشار بالا قرار می گیرد تا به قطر و طول دلخواه برسد. هدف اصلی نورد، کاهش ضخامت و افزایش طول ماده است، در حالی که ساختار داخلی آن هم تغییر می کند و در نتیجه مقاومت میلگرد بالا می رود. نورد میلگرد در واقع یکی از مراحل کلیدی تولید محصولاتی مثل میلگرد ساختمانی است که برای ساخت و ساز کاربرد دارند.
برای اینکه میلگرد به شکل قابل استفاده در ساخت و ساز و صنایع مختلف برسد، باید از مراحل دقیقی در خط تولید عبور کند. این مراحل شامل آماده سازی مواد اولیه، گرم کردن، شکل دهی، آج زنی و خنک سازی هستند که با استفاده از تجهیزات پیشرفته و طبق استانداردهای خاصی انجام می گیرند. در ادامه، با هر یک از این مراحل بیشتر آشنا می شویم.
قبل از شروع نورد، ابتدا باید فولاد خام ذوب شده و به شکل شمش (بیلت) درآید. این کار در کارخانه های ذوب انجام می شود. فولاد مذاب در قالب هایی ریخته می شود تا به شکل شمش هایی با ابعاد مشخص در بیاید.
شمش های فولادی پیش از ورود به خط نورد باید به دمایی بین ۱۱۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد برسند. این مرحله در کوره های پیش گرم انجام می شود تا فلز نرم تر شده و برای تغییر شکل آماده شود.
شمش گرم شده از بین مجموعه ای از غلتک ها (که به آن ها قفسه نورد گفته می شود) عبور داده می شود. این غلتک ها در چند مرحله به شکل تدریجی ضخامت شمش را کم می کنند و آن را به شکل میلگرد درمی آورند. تعداد مراحل عبور ممکن است بین ۳ تا ۱۲ مرحله باشد.
در مراحل پایانی، میلگردها از غلتک هایی عبور می کنند که آج یا شیارهایی روی سطح میلگرد ایجاد می کنند. این آج ها باعث افزایش چسبندگی میلگرد با بتن در سازه های بتنی می شود.
پس از شکل دهی نهایی، میلگردها توسط اره های صنعتی یا قیچی های هیدرولیکی به طول های استاندارد (مثلاً ۱۲ متری) بریده می شوند.
میلگردها بعد از برش وارد بخش خنک کاری می شوند. در برخی کارخانه ها، سیستم ترمکس استفاده می شود که یک سیستم خنک کاری سریع با آب است. این سیستم باعث افزایش مقاومت میلگرد در سطح بیرونی و حفظ انعطاف در مرکز آن می شود.
در پایان، میلگردها روی میزهای خنک کننده قرار می گیرند، به صورت بندیل بسته بندی می شوند و به انبار منتقل می گردند تا برای حمل و عرضه آماده باشند.
میلگردها بر اساس دمای فرآیند تولید به دو نوع کلی نورد گرم و نورد سرد تقسیم می شوند. میلگرد نورد گرم در دمای بالا و طی عبور شمش های فولادی داغ از میان غلتک ها تولید می شود. این نوع میلگرد به خاطر انعطاف پذیری بالا، مقاومت مناسب و تولید اقتصادی، در پروژه های عمرانی و ساختمانی بیشترین کاربرد را دارد.
میلگرد نورد سرد بدون حرارت دهی و تنها با اعمال فشار بالا در دمای محیط تولید می شود. دقت ابعادی بالا، سطح صاف تر و مقاومت کششی بیشتر از ویژگی های این نوع میلگرد است. میلگرد سرد معمولاً برای تولید قطعات حساس، سبک و دقیق در صنایع خاص مانند خودروسازی و ماشین سازی استفاده می شود.
تفاوت اصلی بین این دو نوع در دمای فرآیند، شکل ظاهری، مقاومت مکانیکی و کاربرد نهایی آن هاست. میلگرد گرم شکل پذیرتر اما با دقت کمتر است، در حالی که میلگرد سرد دقت بالا ولی انعطاف پذیری کمتری دارد. این تفاوت ها باعث می شوند انتخاب نوع میلگرد به نیاز پروژه و شرایط محیطی آن وابسته باشد.
در برخی موارد، ترکیب خاصی از این دو روش نیز مورد استفاده قرار می گیرد؛ مثلاً میلگردهایی که ابتدا به روش نورد گرم تولید می شوند و سپس به صورت سرد کشیده می شوند تا خواص مکانیکی آن ها بهینه تر باشد.
در جدول زیر به صورت کلی با تفاوت های بین نورد سرد و نورد گرم میلگرد آشنا می شوید:
| ویژگی ها | نورد گرم | نورد گرم |
|---|---|---|
| دمای فرآیند | بالا (۱۱۰۰-۱۳۰۰ درجه) | دمای محیط یا کمی بالاتر |
| دقت ابعاد | کمتر | بیشتر |
| استحکام کششی | کمتر | بیشتر |
| انعطاف پذیری | بیشتر | کمتر |
| سطح میلگرد | خشن تر | صاف تر |
این تفاوت ها باعث می شوند هر نوع از نورد برای کاربرد خاصی مناسب باشد. برای مثال، اگر هدف صرفه جویی در قیمت میلگرد باشد، نورد گرم انتخاب اقتصادی تری است.
نورد میلگرد فقط یک مرحله از تولید نیست، بلکه پایه گذار کیفیت نهایی میلگرد برای کاربردهای مهم در صنایع مختلف است. از پروژه های عمرانی گرفته تا تولید قطعات صنعتی، میلگردهایی که با فرآیند نورد شکل گرفته اند نقش کلیدی دارند.
مقاومت، استحکام و قابلیت اتصال مناسب با بتن باعث شده اند این محصول در انواع سازه های بتنی، پل ها، تونل ها، خطوط انتقال، صنایع خودروسازی و حتی در بخش های پیشرفته تری مثل صنایع نیروگاهی مورد استفاده قرار گیرد. شناخت این کاربردها به ما کمک می کند تا اهمیت انتخاب نوع مناسب میلگرد برای هر پروژه را بهتر درک کنیم.
در ساخت سازه های فلزی مانند سوله ها، اسکلت های فلزی، تجهیزات صنعتی و دکل ها، از میلگردهای مختلف با توجه به نوع سازه استفاده می شود. در این موارد گاهی میلگردهای نورد سرد هم کاربرد دارند، مخصوصاً وقتی دقت و استحکام بالا نیاز است.
برخی از قطعات فلزی خودرو که باید وزن کمی داشته باشند اما مقاومت بالا داشته باشند، از میلگردهای نورد سرد ساخته می شوند. این کاربرد بیشتر در میلگردهای قطر پایین و دقیق دیده می شود.
بیشترین مصرف میلگرد نوردی در پروژه های ساختمانی است. میلگردها در داخل بتن قرار می گیرند تا مقاومت آن را در برابر نیروهای کششی و خمشی افزایش دهند. بدون میلگرد، بتن در برابر این نیروها ترک می خورد و ناپایدار می شود.
در این صنایع به میلگردهایی با کیفیت بالا و تحمل حرارت و فشار نیاز است. میلگرد نورد شده در این موارد باید دارای کنترل کیفیت دقیق و خواص مکانیکی خاصی باشد.
فرآیند نورد میلگرد باعث بهبود خواص مکانیکی فولاد می شود. در نورد گرم، ساختار دانه های فولادی یکنواخت تر می شود و میلگرد استحکام خوبی پیدا می کند. در نورد سرد، علاوه بر استحکام بیشتر، سختی و مقاومت کششی نیز افزایش می یابد. کیفیت نهایی میلگرد، به نوع نورد، دمای اعمال شده و نحوه خنک کاری بستگی دارد. به همین دلیل، قیمت آهن آلات نیز تا حد زیادی تحت تأثیر کیفیت نورد آنها قرار می گیرد.
نتیجه گیری
نورد میلگرد یکی از مراحل مهم در تولید میلگرد است که نه تنها شکل نهایی محصول را تعیین می کند، بلکه کیفیت، استحکام و کاربرد آن را هم تحت تأثیر قرار می دهد. تفاوت بین نورد گرم و سرد باعث شده هر کدام جایگاه مخصوص خود را در صنعت داشته باشند. انتخاب بین این دو روش باید با توجه به نیاز پروژه، شرایط کاری و بودجه انجام شود.
سوالات متداول
عواملی مثل دمای نورد، کیفیت شمش اولیه، سرعت عبور از غلتک ها، نحوه خنک کاری و دقت در تنظیم دستگاه ها همگی بر کیفیت نهایی میلگرد تأثیر دارند. همچنین نگهداری درست از ماشین آلات نقش زیادی در حفظ کیفیت نهایی دارد.
از مهم ترین تجهیزات نورد می توان به کوره های پیش گرمایش، غلتک های نورد، سیستم های خنک کاری، اره های برش، میزهای خنک کننده و دستگاه های بسته بندی اشاره کرد. این تجهیزات با هم کار می کنند تا میلگرد نهایی با ویژگی های مطلوب تولید شود.
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.