ابتدا تا انتهای فرایند فراوری ورق سیاه چگونه است؟
به گزارش مجله فازنما، به ورق های فلزی از جنس آلیاژ فولاد که طی عملیات نورد گرم فراوری می شوند، ورق سیاه گفته می گردد.
این پلیت های فولادی به دلیل مزایای فراوان خود از جمله استحکام بالا و کیفیت مناسبی که دارند، در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند. بعلاوه به عنوان ورق پایه جهت تولید بسکمک از شیت های فولادی دیگر مانند ورق گالوانیزه و رنگی به کار گرفته می شوند. فرایند نورد گرم به دلیل دما و فشار بالا، بسکمک از ویژگی های پلیت های تولیدی با این شیوه را تغییر داده و باعث ایجاد مزایای زیادی می شود. جهت ساخت ورق های فولادی سیاه احتیاج به طی شدن مراحل متعددی است که از فرآوری سنگ آهن شروع و تا نورد و شکل دهی در کارخانه ادامه پیدا می نماید. این فرایند در ادامه شرح داده شده است.
مراحل تولید ورق سیاه
برای ساخت شیت های نورد گرم یا سیاه، معمولا از شمش های فولادی با عنوان تختال یا اسلب استفاده می شود. این شمش ها تحت حرارت بالا ذوب شده و با فشاری که روی آن ها قرار می گیرد، به ورق تبدیل می شوند. اگر چه برای تولید شمش های فولادی هم مراحل جداگانه ای وجود دارد.
- تولید سنگ آهن
- احیای سنگ آهن
- ذوب سنگ آهن با کوره های قوس
- تولید اسلب فولادی
- پیش گرم سازی اسلب
- پوسته زدایی
- نورد اولیه یا نورد خشن
- نورد نهایی
- مرحلۀ خنک کاری
- بسته بندی و کلاف پیچی
هر یک از مراحل بالا در ادامه شرح داده شده است.
- فرآوری سنگ آهن
اولین گام برای تولید پلیت های نورد گرم، تهیه مواد اولیه آن ها است. این مواد اولیه از زمین استخراج می شود و در دل سنگ ها نهفته شدها است. جهت این امر، ابتدا باید سنگ آهن از معادن مربوطه استخراج و فرآوری شود. سنگ آهن ترکیبی از اکسید آهن و ناخالصی های متعددی همانند سولفور، سیلیس و فسفوری است. به همین دلیل، سنگ آهن پس از استخراج به کارخانه های فولادی منتقل شده و در اولین مرحله، فرآوری و خالص سازی می شود. بعد از این که سنگ آهن خرد شده و ناخالصی های آن جدا شد، به گندله تبدیل شده و با حرارت پخته می شود. با توجه به اینکه سنگ آهن مادۀ اولیه تولید فولاد و صفحات فولادی است، قیمت ورق سیاه به قیمت سنگ آهن وابسته است.
- احیای سنگ آهن
مرحله بعدی تولید مواد اولیه ورق سیاه، احیای سنگ آهن است. پس از این که خالص سازی با درصد مد نظر انجام گرفته و گندله ایجاد شد، باید به وسیله فرایند احیا، اکسید آهن هم به آهن تبدیل شود. رایج ترین شیوه های موجود برای احیای سنگ آهن، استفاده از کوره بلند و احیای مستقیم می باشد. در کشور ما، تنها واحد ذوب آهن اصفهان از 3 کوره بلند استفاده می نماید و مابقی سازندگان فولادی از روش احیای مستقیم جهت این امر بهره می برند. خروجی روش احیا آهن اسفنجی بوده که به دلیل تخلخل بالا این گونه نام گذاری شده است.
- ذوب با کمک کوره های قوس الکتریکی
در ادامه فرایند، آهن اسفنجی و حتی گاهی مواقع قراضه فولاد به عنوان شارژ کوره های قوس الکتریکی، آماده ذوب شدن خواهند شد. روش رایج تولید حرارت در این کوره ها، قوس الکتریکی ناشی از جریان الکتریکی وارد شده به الکترودها است. دما قوس الکتریکی ایجاد شده بین الکترودها و الکترود کف بسیار بالا بوده و چیزی حدود 3000 درجه سانتی گراد می باشد. در واقع، کوره های قوس الکتریکی نرخ انتقال حرارت بسیار بالایی داشته و امکان ذوب چند صد تن شارژ را طی چند ساعت فراهم می نمایند. بعد از تشکیل آهن مذاب، با چند مرحله دمش اکسیژن و سرباره گیری، ناخالصی ها جدا و اندازه کربن کنترل می شود. در نهایت به واحد ریخته گری راهنمایی خواهد شد.
- تولید شمش تختال یا اسلب
رایج ترین شیوه ساخت پلیت های فولادی نورد گرم یا همان ورق سیاه، استفاده از شمش های تختال است که در اصطلاح اسلب نامیده می شود. بعد از اینکه آهن اسفنجی در مرحله قبل کاملا ذوب شد، آن را در پاتیل های مخصوص ریخته و مجددا تحت عملیات حرارتی قرار خواهند داد. نمونه گیری ها و آزمایشات لازم در این مرحله به سرعت انجام گرفته و در صورت تایید نتایج، این مواد مذاب را درون قالب های مخصوص می ریزند. سپس جریانی از آب به آرامی آهن را سرد نموده و شمش فولادی ایجاد خواهد شد. بیلت، بلوم و تختال متداول ترین انواع شمش های فولادی به حساب می آیند. اما جهت تولید ورق های فولادی، از شمش تختال یا همان اسلب استفاده می شود. زیرا اسلب شکلی تخت و مسطح داشته و فرایند نوردکاری، کاستن از ضخامت و تبدیل آن به ورق، راحت تر صورت می گیرد.
- پیش گرم سازی تختال ها
اسلب هایی که در واحدهای ریخته گری تولید شده اند، پس از انتقال به واحدهای تولید پلیت های فولادی، ابتدا باید وارد کوره های پیش گرم شوند. این کوره ها دمای تختال را به 1200 تا 1250 درجه سانتی گراد می رساند تا عناصری آلیاژی حل شده و عیوب ساختاری حاصل از ریخته گری حذف شوند.
- پوسته زدایی
با افزایش دمای شمش در کوره های پیش گرم، پوسته هایی بر روی سطح آن ها ایجاد می شود. زدودن آلودگی ها در تمامی مراحل ساخت محصولات فولادی اهمیت دارد. از این رو، شمش های تختال به عنوان ماده اولیه ورق سیاه هم باید به خوبی پاک سازی شده تا ورق نهایی با کیفیت مطلوبی تولید شود. جهت پوسته زدایی پس از مرحله پیش گرم، می توان از فشار آب استفاده کرد. بعلاوه گاهی اوقات از مخلوط های شیمیایی برای تمیزکاری تختال استفاده می شود.
- نورد اولیه یا نورد خشن
بعد از فرایند پوسته زدایی، اسلب ها وارد اولین مرحله نورد یعنی نورد خشن خواهند شد. در این بخش، ضخامت شمش فولادی با عبور از میان غلتک هایی بزرگ کم و کمتر خواهد شد. پس از چندین مرحله نورد، ضخامت شمش تا 75 درصد کاهش پیدا می نماید. البته دقت داشته باشید که کاهش ضخامت با افزایش عرض ورق همراه خواهد بود که آن هم به وسیله غلتک های عمودی کنترل می شود.
- نورد نهایی
پس از اینکه ضخامت شمش ها در مرحله نورد خشن کاهش پیدا می نماید، وارد خط نورد نهایی شده تا به ورق سیاه تبدیل شود. این خط معمولا شامل 5 تا 7 قفسه نورد بوده و فرایندی مشابه با نورد خشن را انجام می دهند. با عبور ورق از میان غلتک های خط نورد نهایی، به ضخامت مد نظر خواهد رسید. در این مرحله، ضخامت و دما به صورت مرتب کنترل می شوند.
- خنک کاری، آخرین مرحله در روند ساخت ورق سیاه
اسلب ها که با عبور از خطوط نورد خشن و نهایی اکنون به ورق هایی با ضخامت تعیین تبدیل شده اند، باید خنک شده و آماده بسته بندی شوند. جهت این امر، بعد از اینکه پلیت ها از خط نورد نهایی خارج می شوند، تحت شرایط کنترل شده، خنک خواهند شد. در این مرحله، دمای ورق های تولید شده، تا حدود 580 درجه سانتی گراد کاهش یافته و به دمای مناسب برای بسته بندی می رسد.
- بسته بندی و کلاف پیچ
بعد از اینکه خنک کاری انجام می شود، ورق در مرحله کلاف پیچ به صورت کلاف درآمده و دمای آن مجددا کاهش می یابد. مدتی پس از بسته بندی و کاهش دما، امکان بارگیری این ورق ها فراهم می شود. در ادامه هم بسته به سفارش مشتری، امکان برش این ورق های رول شده در ابعاد دلخواه به وسیله واحدهای مربوطه وجود خواهد داشت. کارخانه های مختلفی در تولید این محصول فعالیت دارند و شرکت های متعددی نیز فروش محصولات این کارخانه ها را بر عهده دارند. فولاد مبارکه، کاویان اهواز و اکسین اهواز، از جمله این کارخانه ها هستند. شرکت آنلاین سازه شرکتی فعال در زمینه فروش محصولات این کارخانه هاست. این شرکت، قیمت ورق سیاه کارخانه های مذکور را در جداولی فهرست نموده و با بروزرسانی قیمت ها، شما را در خریدی با کیفیت کمک می نماید.
منبع: همشهری آنلاین