صفر تا ۱۰۰ مراحل تولید ورق آهن و فولاد چیست؟

تولید ورق آهن نقش مهمی در صنایع ساختمانی و تولیدی دارد. از ورق های فلزی در صنعت ساختمان به عنوان پانل و در صنعت تولید برای قطعات خودرو و ماشین آلات سنگین استفاده می کنند.

هنگام ساخت ورق فلزی، اغلب از یک یا چند فرآیند شکل دهی استفاده می گردد. از گذشته های دور برای تولید ورق آهن از روش غلتاندن غلتک های بسیار سنگین بر روی فلز گرم استفاده می کردند. به مرور از امکانات دیگری جهت نازک تر کردن ورق های فلزی و بالا رفتن سرعت تولید استفاده شد.

در حال حاضر برای تولید ورق مطابق با اصول مهندسی، صفحات فلزی داغ را از طریق یک ردیف از پایه های نورد زبر می گذرانند تا آنها را نازک تر و طولانی تر کنند. برای آنکه این ورق‌ها نازک‌تر شوند، از پایه‌های نورد تکمیلی نیز عبور می‌دهند. پس از آن ورق ها سرد می‌شوند و برای عرضه در بازار به صورت کلاف در می‌آیند. در ادامه با مراحل تولید انواع ورق آهن بطور دقیق تر آشنا می شوید.

عملیات اساسی در ساخت ورق های فلزی کدامند؟

فرآیند تولید ورق آهن شامل موارد زیر است:

• تهیه پلان اولیه: ابتدا مهندسان مشخصات محصول ورق فلزی را روی نقشه های اولیه که Blueprints گفته می شود، تهیه می کنند. برای فهم بهتر فرآیند ساخت، نقشه‌هایی از سطوح ناهموار فلز رسم می‌گردد.

• نهایی کردن نقشه ها: پس از آنکه تمام جزئیات تکمیل شد، نقشه نهایی تهیه می گردد. در این مرحله، محاسبات دقیقی برای تعیین سطوح تنش در قسمت‌های مختلف ورق فلزی انجام می‌شود. این نقشه ها، تجزیه و تحلیل و محاسبه روندی را که در هنگام ساخت باید دنبال شود، مشخص می کنند.

• ساخت فلز: به منظور ساخت فلز طی چندین فرآیند مختلف، مواد اولیه از جمله سنگ آهن و مواد افزودنی جهت ایجاد محصول نهایی تهیه می­گردند. این محصول مطابق با پیروی از دستورالعمل های طراحی و با در نظر گرفتن میزان بودجه ساخته می شود.

• تکمیل محصول: پس از ساخت محصول، بایستی تعدادی عملیات تکمیلی انجام شود تا محصول از نظر تجاری قابل دوام باشد.

مراحل مختلفی که در فرآیند تولید ورق آهن طی می شود به ایجاد یک محصول با کیفیت کمک می کند. در تمام مراحل بایستی از مطابقت محصول با مشخصات طراحی اطمینان حاصل شود.

فناوری های تولید ورق آهن و فولاد کدامند؟

به طور معمول در تولید ورق آهن و فولاد از دو روش نورد سرد و نورد گرم استفاده می‌شود که هریک بر قیمت ورق آهن تولید شده موثر هستند. در طی فرآیند های نورد گرم، رنگ ظاهری ورق تولید شده تیره می شود که به آن ورق سیاه می گویند. ورق های تولید شده در نورد سرد نیز با عنوان ورق روغنی شناخته می شوند.

دمای بخش تولید ورق آهن و فولاد در عملیات نورد سرد، بسیار پایین تر از دمای نورد گرم است. ورق های فلزی در عملیات نورد سرد به ورق های نازکی تبدیل می شوند که برای ساخت پروفیل هایی مشابه ناودانی به کار می روند.

پس از آنکه تولید ورق فولادی توسط فرآیند نورد گرم انجام گرفت، عملیات نورد سرد روی آنها اعمال می شود که مراحل کار به صورت زیر است:

• در شروع عملیات نورد سرد، دمای محل تولید کاهش می یابد تا ورق های تولید شده در نورد گرم خنک شوند.

• سپس ورق ها به سمت غلتک های نورد سرد که دارای دمایی در حدود دمای تبلور هستند، هدایت می شوند.

• ورق ها چند بار از زیر غلتک ها عبور می کنند تا ضخامت آنها نازک تر شود. به طور معمول 3 تا 6 جفت غلتک در یک ردیف قرار دارند.

• در زمان خروج ورق ها از زیر غلتک ها، ارتفاع آنها با ضخامت سنج اندازه گیری می شود تا ضخامت ورق را به میزان مورد نظر کاهش دهند.

• در فرآیند نورد سرد، ورق ها سخت تر می شوند، به همین دلیل برای بالا بردن انعطاف پذیری ورق ها، تحت عملیات آنیل قرار می گیرند.

مراحل تولید ورق فولادی از طریق نورد گرم کدامند؟

مراحل تولید ورق فولاد طی فرآیند نورد گرم به صورت زیر است:

• ابتدا مواد اولیه تولید ورق شامل سنگ آهن و مواد افزودنی، در دماهای بسیار بالا در کوره پیش گرم ذوب می­شوند.

• پس از خروج مواد از کوره پیش گرم، طی فرآیند ریخته‌گری مواد مذاب فلزی به شمش تبدیل می‌شوند.

• از این شمش ها، طی عملیات شکل دهی محصولات مختلفی از قبیل مفتول، میلگرد و ورق فلزی تولید می‌گردد.

• برای تولید ورق آهن، قطعات فلزی فوق چندین بار از میان غلتک‌ها عبور می‌کنند تا ورق ها به ضخامت و ابعاد مورد نظر برسند.

• پس از عبور صفحات از چندین مرحله نورد، حدود 75 درصد از ضخامت اولیه ورق ها کم شده و به عرض آنها افزوده می‌شود. میزان عرض ورق ها با چرخش غلتک های عمودی کنترل می­شود.

• سپس ورق ها وارد عملیات پوسته شویی می­گردند که برای از بین بردن پوسته اکسیدی ایجاد شده روی سطح آنها انجام می­شود.

• در این مرحله از تولید ورق فولاد، آنها را سرد می کنند تا به دمای مناسب برسند.

• سپس ورق های فولادی را به سمت قفسه‌های نورد نهایی که از 5 تا 7 قفسه نورد پشت سر هم تشکیل شده، هدایت می­کنند.

• ورق ها به صورت پیوسته از اولین قفسه به سمت بقیه قفسه ها پیش می روند تا نورد نهایی انجام ‌شود. به طور معمول سرعت نورد در هر قفسه حدود 10 تا 20 متر بر ثانیه بوده و ارتفاع ورق هر بار بین 4 تا 1 میلیمتر کم می‌شود.

• پس از خروج ورق‌ها از بخش نورد نهایی، بایستی وارد واحد خنک کاری شوند.

• وقتی دما به حدود 580 درجه سانتیگراد رسید، برای تبدیل به کلاف وارد بخش کلاف پیچ می­شوند.

• در پایان کار دمای کلاف های ورق آهن و فولاد باز هم کاهش پیدا کرده و برای عرضه به بازار به قسمت بارگیری هدایت می­شوند.

تکنیک های مورد استفاده در تولید محصولات ورق فلزی کدامند؟

پس از تولید ورق آهن بسته به کاربردی که هر ورق خواهد داشت، چندین فرآیند روی آن انجام می گیرد. در هر فرآیند از ابزارهای مختلفی استفاده می شود. هدف مشترک تمامی این فرآیندها و ابزارها تبدیل ورق فلزی به یک محصول قابل استفاده می باشد. این تکنیک ها و فرآیندها عبارتند از:

برش دادن: برای ساخت ورق با ابعاد مورد نظر از ورق های فلزی نورد شده مستطیلی و مسطح استفاده می شود. بنابراین اولین مرحله از ساخت ورق فلزی، بریدن آن با اعمال نیروی قوی توسط انواع ابزارهای برش اولیه تا پیشرفته می باشد. استفاده از قیچی رایج ترین روش برش ورق فلز است. با این حال برای برش آلیاژهای خاص و مواد سخت از پرتوهای پرقدرت دستگاه های لیزر پیشرفته استفاده می شود. روش های دیگر شامل استفاده از برش پلاسما و برش واترجت می باشند.

خم کردن و شکل دهی: برای ساخت یک ورق فلزی مطابق با نیاز پروژه، انواع مختلفی از ابزارها و عملیات مانند پرس بریک، ماشین کاری، تا کردن و مهر زنی برای شکل دادن یا خم کردن آنها، به کار می روند.

اتصال: در بسیاری از پروژه ها، برای تشکیل یک ورق فلزی، چند ورق با جوش، لحیم کاری، پرچ کردن و چسب زنی به یکدیگر متصل می شوند.

مرحله نهایی: برای افزایش خواصی از جمله رسانایی و مقاومت، روی سطوح مختلف ورق های فلزی عملیات تکمیلی انجام می گردد.