مرکزآهن

خط ویژه 35155-031

ورق سیاه (ورق نورد گرم) چیست؟

ورق سیاه چیست

تعریف ورق سیاه و کابرد آن در صنعت

نورد گرم یکی از روش های تولید ورق های فلزی با ضخامت کم می باشد که به ورق تولیدی توسط این روش در نهایت ورق نورد گرم یا اصطلاحا ورق سیاه گفته می شود. علت استفاده از اصطلاح ورق سیاه برای محصول تولیدی با این روش این است که به دلیل ذوب اجزای تشکیل دهنده ورق در دمای بالا رنگ محصول مات می گردد و به همین دلیل از اصطلاح ورق سیاه برای نامگذاری استفاده گردیده است.

مراحل تولید ورق سیاه

در این روش ابتدا تختال تولید شده در کوره پیشگرم با دمای بالا قرار می گیرد. پس از خروج تختال از کوره پیش گرم یک پوسته اکسیدی روی سطح تختال تشکیل می شود. به منظور برطرف ساختن این پوسته اکسیدی عملیات پوسته شویی انجام گرفته که تاثیر زیادی بر افت دمای سطح تختال دارد.

نورد خشن مرحله پس از پوسته شویی است. در این مرحله قطعه کار چندین مرتبه از بین غلتک ها عبور می کند تا به تدریج به ابعاد مورد نظر برسد. در طی این فرایند توزیع دمای بار تحت تاثیر چند عامل از جمله انتقال حرارت به محیط و گرمای ناشی از تغییر شکل پلاستیک قرار می گیرد و ضخامت تختال ۱۵ تا ۳۰ درصد کاهش می یابد. نورد خشن دارای ۲ تا ۳ قفسه است. پس از آخرین قفسه نورد خشن، ورق وارد مرحله نورد نهایی می گردد.

ورق سیاه چیست

ضخامت ورق سیاه

بار عبوری از میز انتقال به منظور تولید ورق به سمت قفسه های نورد نهایی فرستاده می شود. این خط از ۵ تا ۷ قفسه تشکیل شده است که در آن ضخامت ورق سیاه به ۱٫۸ تا ۳ میلی متر کاهش می یابد. با این حال ابعاد رایج ورق سیاه در بازار از ۱٫۵ میلی متر تا ۱۰۰ میلی متر متفاوت می باشد. قیمت ورق سیاه موجود در بازار نیز با توجه به ضخامت و ابعاد و کیفیت ورق تولیدی تعیین می گردد.  دمای ورق در خروج از نورد نهایی تا حدود ۹۰۰ درجه سانتی گراد کاهش می یابد.

کاربرد ورق سیاه

کاربردهای ورق سیاه به طور کلی شامل ساختمان سازی، تولید خودرو، تولید تانک و مخازن خاص، کشتی سازی و صنایع فلزی سنگین می باشد. همچنین این محصول در دو نوع فابریک و رول فرم تولید می گردد.

ابعاد ورق سیاه

ابعاد ورق سیاه را می توان در دو حالت کلی فابریک و رول بررسی نمود. در حالت فابریک بسته به سفارش مشتری می توان ابعاد و اندازه های متفاوتی را تولید نمود. با این حال برخی از ابعاد در بازار رایج تر می باشند. ابعاد این محصول از ۱۰۰۰*۲۰۰۰ میلی متر تا ۲۰۰۰*۶۰۰۰ میلی متر در بازار موجود می باشد.

استاندارد ورق سیاه

استاندارد رایج ورق سیاه به طور عمده ورق st37 می باشد.

محاسبه وزن ورق سیاه

وزن ورق سیاه با استفاده از جدول وزن ورق سیاه و فرمول های مربوطه در مقاله ( نحوه محاسبه وزن انواع آهن آلات به همراه فرمول ) منتشر شده در سایت مرکز آهن به راحتی قابل محاسبه می باشد.

حتما بخوانید :  نحوه اجرای سقف عرشه فولادی

جدول وزن ورق سیاه st37 فولاد مبارکه

وزن ورق سیاه

کارخانه های تولید ورق سیاه

کارخانه های زیادی به تولید این محصول مشغول می باشند که از مهم ترین آن ها می توان به ورق سیاه فولاد مبارکه ، فولاد کاویان، فولاد اکسین اهواز، فولاد صبا و فولاد غرب اشاره کرد.

بررسی اجمالی نورد گرم در تولید ورق سیاه

نورد فرایند تغییر شکل پلاستیک فلزات به وسیله گذراندن آن ها از بین غلتک ها و یکی از مهمترین فرایندهای شکل دهی فلزات است. بیش از ۹۰ درصد از فولاد، آلومینیوم و مس تولیدی در سال ۱۹۸۵ حداقل یک بار فرایند نورد را تجربه کرده اند. تیرها و ستون های مورد استفاده در ساختمان ها، ریل های راه آهن و بدنه اتومبیل حاصل نورد فولادها و بدنه هواپیما محصول نورد آلیاژهای آلومینیوم و تیتانیوم هستند. بسیاری از محصولات فلزی نیز در مراحل متفاوت شکل دهی ابتدا توسط فرایند نورد به یکی از محصولات واسطه تبدیل می شوند و سپس طی فرایندهای دیگر به محصول نهایی تبدیل می شوند.

بسیاری از ظروف آشپزخانه و قوطی های بسته بندی طی فرایند کشش عمیق از ورق های نورد شده تهیه می شوند همچنین سیم ها از کشش میله های نورد شده تولید می شوند. در ایران بزرگ ترین واحد صنعتی مجتمع فولاد مبارکه با ظرفیت اسمی سالانه ۸ میلیون تن تولید کننده محصولات فولادی تخت از ضخامت ۰٫۱۸ تا ۱۶ میلی متر است.

در نخستین مرحله نورد شمش های ریخته گری شده توسط نورد گرم به شمشه و شمشال تبدیل می شوند. در ادامه توسط نورد گرم صفحه، ورق، میلگرد، مفتول، لوله، ریل و یا مقاطع ساختمانی ایجاد می شود. برای تولید محصولاتی که در آن ها نیاز به کیفیت سطحی مناسب، دقت ابعادی بالا و استحکام مکانیکی زیاد وجود دارد نظیر ورق ، تسمه و زرورق نورد سرد مورد استفاده قرار می گیرد.

شمشه اولین محصولی است که از شمش های ریخته گری تولید می شود. عرض شمشه مساوی ضخامت آن است. اعمال کاهش بیشتر توسط نورد گرم به تولید شمشال منجر می شود. حداقل سطح مقطع یک شمشال حدود ۱٫۵*۱٫۵ اینچ است. به شمش نورد گرم شده ای که سطح مقطع آن از ۱۶ اینچ مربع بیشتر و عرض آن دو برابر ضخامت آن باشد تختال گفته می شود. شمشه ، شمشال و تختال به محصولات نیمه نهایی مرسوم اند. زیرا طی مراحل بعدی توسط سایر فرایندها به محصولات دیگری شکل داده می شوند.

از جمله سایر محصولات نورد صفحه و ورق سیاه می باشند. تفاوت صفحه و ورق در ضخامت آن هاست. ضخامت صفحه معمولا از ۰٫۲۵ اینچ بیشتر است گرچه بسته به عرض آن استثناهایی نیز برای این محدودیت وجود دارد. ورق و تسمه محصولات نوردی هستند که ضخامت آن ها کمتر از ۰٫۲۵ اینچ است. همچنین عرض تسمه از ۲۴ اینچ تجاوز نمی کند در حالی که ورق عرض بیشتری دارد.

حتما بخوانید :  تفاوت ساندویچ پانل با 3d پانل چیست؟

نورد ورق گرم

فرایند نورد تخت

هدف مکانیکی نورد تخت کاهش ضخامت قطعه کاری از ضخامت اولیه به ضخامت نهایی از پیش تعیین شده است. این کار در خط نورد توسط غلتک های کاری انجام می شود که خلاف یکدیگر می چرخند و قطعه کاری را به داخل فضای بین غلتک ها می کشند و با اعمال نیرو مقدار کاهش ضخامت را ایجاد می کنند. در طول این فرایند خواص مکانیکی ماده تغییر می کند. این تغییر همچنین موجب تغییر خواص متالوژیکی فلز می شود تا جایی که محصول مورد نظر ایجاد شود.

فرایند نورد گرم

اجزای اصلی خط نورد گرم ورق عبارتند از:

  • کوره پیش گرم

در کوره پیش گرم تختال تا دمای حدود ۱۲۵۰-۱۲۰۰ درجه سانتی گراد گرم می شود تا عناصر آلیاژی حل شده و عیوب ساختاری حاصل از ریخته گری حذف گردند. انتخاب دمای بهینه پیش گرم بسیار مهم است تا هم از هزینه اضافی برای افزایش دمای بیش از حد جلوگیری شود و هم تشکیل رسوب سختی که ناشی از دمای پیش گرم پایین است به حداقل برسد.

  • قفسه های نورد خشن (نورد اولیه)

تختال ها پس از پیش گرم توسط فشار آب پوسته زدایی شده و وارد قفسه های خشن کار می شوند. تختال ها در چندین مرحله نورد تا حدود ۷۵ درصد از ضخامت اولیه آن ها کاسته می شود. در هر مرحله کاهش ضخامت موجب افزایش عرض ورق می شود که توسط غلتک های عمودی کنترل می گردد.

سرعت غلتک های نورد در مرحله خشن کار بین ۱ تا ۵ متر بر ثانیه و قطر غلتک ها حدود ۱۰۰۰ میلی متر است. خطوط نورد خشن تک قفسه ای یا چند قفسه ای هستند و قفسه های نورد می توانند دو غلتکه یا چهار غلتکه باشند. دمای مرحله خشن کار معمولا به اندازه ای زیاد است که به تختال ها اجازه تبلور مجدد کامل را می دهد بنابراین اغلب تاثیر قابل ملاحظه ای در ساختار دانه وجود ندارد. پس از این مرحله ورق وارد جعبه کلاف شده و یا به صورت مستقیم وارد قفسه های نورد نهایی می شود.

  • جعبه کلاف

جعبه کلاف در میز انتقال بین قفسه های خشن و نورد نهایی قرار دارد. هدف اصلی جعبه کلاف طول خط نورد است. مزایای دیگر جعبه کلاف عبارتند از: شکستن پوسته ها، همگن سازی دمای ورق که موجب ایجاد خواص مکانیکی یکنواخت در ورق می شود و همچنین افزایش ظرفیت تولید. در انتهای میز انتقال ورق از حالت کلاف خارج شده و قبل از ورود به قفسه های نورد نهایی پوسته زدایی می شود.

ورق سیاه

  • قفسه های نورد نهایی (ظریف کار)

خط نورد نهایی از پنج تا هفت قفسه نورد پشت سر هم تشکیل شده است. هنگامی که ورق به دمای مناسب رسید وارد اولین قفسه نورد نهایی می شود و به صورت پیوسته از سایر قفسه ها عبور می کند. سرعت ورق در این قفسه ها بین ۱۰ تا ۲۰ متر بر ثانیه است و ضخامت ورق را بین ۴ تا ۱ میلی متر و یا کمتر کاهش می دهند. همانند قفسه های خشن کار، این قفسه ها هم معمولا چهار غلتکه هستند. در ورود به خط نهایی دمای ورق و در خروج از خط، دما و ضخامت ورق اندازه گیری می شود. در این مرحله ضخامت توسط سیستم خودکار کنترل ضخامت و دما توسط تغییر سرعت نورد کنترل می شود.

  • واحد خنک کاری

هنگامی که ورق ها از قفسه های نورد نهایی خارج شد، تحت شرایط کنترل شده بر روی میز خنک کننده خنک می شود. هدف این مرحله، کاهش دمای ورق از ۸۵۰ درجه سانتی گراد تا دمای مرحله کلاف پیچی یعنی حدود ۵۸۰ درجه سانتی گراد است. به علاوه کنترل دقیق ریز ساختار در این مرحله مهم است. طول میز خنک کننده در حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ متر است. بعد از مرحله خنک کاری ورق در کلاف پیچ به صورت کلاف در می آید و اجازه کاهش دما به آن داده می شود تا برای بارگیری آماده شود.

  • کلاف پیچ

بعد از خروج از واحد خنک کاری دمای ورق اندازه گیری شده و ورق در واحد کلاف پیچ به صورت کلاف در می آید.

حتما بخوانید :  معایب و مزایای سقف عرشه فولادی

پارامترهای خط نورد گرم

پارامترهای اصلی هر یک از قسمت های خط نورد گرم عبارت است از:

پارامترهای کوره پیش گرم: دما و ریزساختار تختال خروجی از کوره، مهمترین پارامترهای کوره پیش گرم محسوب می شوند.

پارامترهای قفسه های خشن کار: مشخصات هندسی، دما و ریزساختار مطلوب در گذر تختال از هر قفسه پارامترهای این بخش هستند.

پارامترهای قفسه های ظریف کار: پارامترهای اصلی طراحی قفسه های ظریف کار مشابه خشن کار است.

پارامترهای واحد خنک کاری: ریز ساختار ورق خروجی تنها پارامتر اصلی مد نظر در این بخش است. البته دمای خروجی نیز باید طی این مرحله به حد کافی کاهش یافته باشد که تغییرات متالوژیکی پس از کلاف گردن اتفاق نیفتد.

سایر پارامترها عبارتند از:

پارامترهای وابسته: ظرفیت قابل حصول کوره، نیروها، گشتاورها و … که به پارامترهای اصلی وابسته هستند.

پارامترهای مربوط به غلتک های نورد: قطر و طول غلتک ها، جنس غلتک ها، زبری سطح غلتک ها، چقرمگی و سختی غلتک ها

پارامترهای مربوط به فلز نورد: ترکیب شیمیایی، اندازه دانه و رسوبات

این مقاله چقدر برای شما مفید بود ؟

روی یک ستاره کلیک کنید تا امتیاز دهید!

میانگین / ۵٫ تعداد رای:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Call Now Button