محصولات ریخته گری شده نیمه نهایی بر مبنای شکل هندسی (طول قطعه، سطح مقطع مربعی یا مستطیلی) به سه دسته ی شمش، شمشال و تختال تقسیم می شوند که برای تولید میلگرد و مقاطع استفاده می گردند. تفاوت بین شمش و شمشال تنها اندازه سطح مقطع آن ها است در حالی که اکثرا طول یکسانی دارند. تفاوت شمش و تختال نیز در شکل هندسی سطح مقطع آن ها است. شمش سطح مقطع مربعی یا شبیه مربع دارد در حالی که تختال دارای سطح مقطعی مستطیلی بوده که عرضی بزرگ تر از ضخامت خود دارد که هرکدام در موارد خاص خود به کار می روند. به طور خلاصه شمش ها اغلب بلنک یا بلاک نامیده می شوند. برای مشاهده قیمت شمش و قیمت میلگرد به سایت مرکزآهن مراجعه کنید.
این سه قطعه به طور عمده به وسیله نورد گرم تولید می شوند در حالی که بعضی از شمش ها و شمشال ها گاه به وسیله فرایند فورجینگ تولید می شوند. اگر شمش ها در کارگاهی مجزا ریخته گری شوند پس از انتقال به کارگاه نورد نیاز به فرایند گرم شدن مجدد دارند تا دمای آن ها به دمای مورد نیاز برای انجام نورد برسد. در کارگاه نورد شرکت ذوب آهن اصفهان شمش ها به صورت ریخته گری شده وارد کارگاه نورد می شوند سپس فرایند گرم شدن مجدد روی آن ها انجام می شود.
یکی از عواملی که باعث بهبود کیفیت محصول نهایی در نورد می شود ریخته گری مناسب شمش، شمشال و تختال است.
نام گذاری دستگاه های نورد بیشتر برحسب نوع تولید محصول نهایی انجام می شود. انواع دستگاه های نورد عبارتند از دستگاه نورد شمش که برای نورد شمش خام حاصل از ریخته گری در قالب های تکی و تبدیل آن به شمش اولیه استفاده می شود. دستگاه نورد تختال که برای نورد شمش با مقطع مربع و تبدیل آن به شمش عریض با مقطع مستطیلی شکل استفاده می شود.
دستگاه نورد شمشال که برای نورد شمش با مقطع مربع به شمش باریک با مقطع مربعی شکل استفاده می شود. دستگاه نورد نوار یا تسمه و ورق که برای نورد تختال و تبدیل آن به ورق و تسمه یا نوار استفاده می شود و دستگاه نورد میلگرد و میله که در ادامه شرح داده می شود.
این دستگاه برای نورد شمشال و تبدیل آن به میلگرد و میله استفاده می شود. دستگاه های نورد میلگرد معمولا محصولاتی با قطر حداقل نیم اینچ را تولید می کنند سپس آن ها را کلاف پیچ کرده یا به تخت های خنک کاری می فرستند. در میلگردهای کلاف نشده حداکثر قطر به 11 اینچ می رسد، طول میلگرد 42 فوت است در حالی که میله ها اکثرا دارای سطح مقطع دایروی بوده و عموما برای تولید سیم در فرایند کشش سیم مورد استفاده قرار می گیرند.
قفسه ها و تجهیرات مورد استفاده در نورد میلگرد و میله تا حدودی متفاوت از سایر دستگاه های نورد است. از جمله این قفسه ها قفسه های پرش سه طبقه ای است. این قفسه برای اولین بار توسط مورگارد گسترش پیدا کرد و امکان نورد در دو موقعیت مختلف بالا و پایین را برای میزهای ثابت امکان پذیر کرد. قفسه های هوسینگ گلس از غلتک های صلب که به یکدیگر توسط پیچ محکم بسته شده اند استفاده می کند زیرا کوچک بودن سطح مقطع در نورد میله و میلگرد باعث می شود فشار وارد به غلتک ها بیشتر از نورد معمولی باشد.
نوع سوم دستگاه های بدون تاب خوردگی است که گسترش این دستگاه های نورد نهایی از سال 1962 شروع شد و اولین نمونه از آن در سال 1966 نصب شد. این دستگاه ها از غلتک هایی با قطر کوچک تر استفاده می کنند و پایه های هرکدام به اندازه 90 درجه نسبت به یکدیگر چرخیده است و کل مجموعه با زاویه 45 درجه نسبت به افق قرار گرفته است. غلتک های کاری کوچک با قطری حدود 8 اینچ امکان کاهش بیشتر سطوح مقطع را بدون افزایش عرضی آن فراهم می آورند.
جنس غلتک های کاری از کاربید تنگستن است. ماده ای که مقاومت کافی در برابر شکل گیری فولاد را داشته و دقت خوبی در محصول نهایی ایجاد می کند. هر غلتک دارای یک شیار بوده بنابراین تنظیم غلتک ها در این دستگاه مورد نیاز نیست. پس نه تنها زمان مورد نیاز برای تنظیم غلتک ها که در قفسه های معمولی انجام می شود در این جا هدر نمی رود بلکه به سایر تجهیزات نیز اجازه می دهد در خط مرکزی غلتک ها تنظیم شوند. از انواع دیگر دستگاه های نورد میله و میلگرد می توان به دستگاه سه غلتکی کفی، دستگاه سه غلتکی میله و میلگرد ککس اشاره کرد.
از جمله تجهیزات قفسه های نورد میله و میلگرد می توان راهنمای غلتک ها که معمولا برای ابتدای دستگاه های نورد سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرد دستگاه های برش قیچی پروانه ای که برای کاهش وزن میلگرد های بلند و انتقال آن ها به تخت های خنک کاری یا کلاف پیچی استفاده می شود را بیان کرد.
این برش کاری معمولا در محصول نهایی یا نورد نهایی انجام می شود. قبل از فرستادن میلگرد ها برای مراحل بعدی یا بسته بندی آن ها را روی میزهای خنک کننده به آرامی خنک می کنند. این میزها دارای شیارهایی هستند که میلگرد ها را در خود جای می دهند و سپس با یک حرکت جانبی امکان قرار گرفتن میلگرد جدید را در شیار دیگری فراهم می کنند.
به این ترتیب میلگردها در کنار یکدیگر روی شیارهای میز قرار می گیرند تا به آرامی خنک شوند. در نهایت میلگردهای خنک شده به وسیله کلاف پیچ ها پیچیده شده و به بیرون از کارگاه انتقال می یابند.
غالبا بر طبق تقسیم بندی کلی دیگری فرایند نورد به نورد گرم و نورد سرد تقسیم می شود. نورد گرم یکی از روش های عمده نورد با قابلیت زیاد کاهش سطح مقطع است که کاربرد وسیعی برای تولیدات نیمه تمام و تمام ( مانند شمش های اولیه ، شمش ها، تختال ها، انواع پروفیل ها، تیرآهن ها، ریل های راه آهن، ورق ها، تسمه ها، میله ها و میلگردها ) دارد.
در این روش ساختار حاصل از ریخته گری که معمولا ساختار ناهمگنی است در هم ریخته و از بین می رود و ساختار همگن تر با اندازه دانه های ریزتری به دست می آید که منجر به بهبود خواص فلز ریخته گری شده از جمله استحکام و مقاومت آن خواهد شد.
در نورد گرم به دلیل بالا بودن دما و در نتیجه پایین بودن تنش پلاستیک می توان شمش ها یا تختال های سنگین را با عبورهایی پیوسته و متوالی از داخل دهانه بین غلتک های نورد با استفاده از دستگاه های نورد با ظرفیت متوسط تغییر شکل زیادی داد.
نورد پروفیل معروف به نورد کالیبر یکی از فرایندهای پیچیده شکل دادن است. در نورد گرم پروفیل های فولادی معمولا نمی توان مستقیما با یک مرحله عبور از مقطع مستطیلی شکل به مقطع نهایی مورد نظر رسید و باید به مرور طی چندین مرحله میانی نورد به مقطع نهایی دست یافت.
طراحی شکل هندسی کالیبرهای میانی اغلب بر اساس تجربیات هر واحد صنعتی بنا نهاده شده و از هر واحد نسبت به واحد دیگری حتی برای یک شکل نهایی یکسان متفاوت است. از این جهت داده های نسبتا کمی در مورد طراحی کالیبر منتشر می شود. اما با این وجود در این مورد منابعی در بعضی از کتاب ها و مجلات می توان یافت. در کل دو روش برای نورد پروفیل ها وجود دارد.
روش اول نورد یونیورسال است. روش دوم نورد با استفاده از عبورهای متوالی از کالیبرهای مختلف است. از مقابل هم قرار گرفتن شیارها و یا فرو رفتگی ها و برآمدگی های محیطی ایجاد شده در بدنه ی غلتک ها فضاهای خالی به شکل های هندسی گوناگونی به وجود می آید که کالیبر نامیده می شود. کالیبرها نسبت به کلی که دارند می توانند متقارن یا غیر متقارن باشند. نسبت به نوع و موقعیت فضای محدود شده بین دو غلتک کالیبر باز یا بسته ایجاد می شود.
میلگردها از محصولات تمام شده ی نهایی و نیمه نهایی هستند، که در ساختمان سازی، در ساخت وسایل نقلیه به صورت مستقیم و به عنوان مواد اولیه برای تولید پین ها، میخ پرچ ها، پیچ ها، مهره ها، میخ ها، سوزن ها، کابل ها، زنجیرها، اسپک ها، اتصالات و مخرن ها، غلتک های یاتاقان ها، بعضی از ابزار صنعتی و بسیاری موارد دیگر به کار می روند.
برای تولید میلگرد ها با توجه به دقت ابعادی و مرغوبیت سطح مورد نظر از خطوط نورد پیوسته استفاده می شود. برای تولید میلگرد و سیم بیشتر از شمش های باریک با مقطع چهارگوش حاصل از ریخته گری مداوم یا محصولات نورد گرم استفاده می شود. کالیبرهای به کار برده شده برای تولید میلگرد و سیم اغلب به شکل چهارگوش - بیضی و یا گرد – بیضی با قفسه های نورد دو غلتکی یا سه غلتکی هستند.
