یکی از مهم ترین فاکتورهای موثر روی کیفیت ورق فولادی در روند تولید ورق فولادی در کارخانه ها ، بررسی صحیح مشخصات سطوح تمام شده آن ها می باشد زیرا هدف تولید کننده از ساخت محصول ، پاسخگویی به نیاز مخاطب می باشد .
ناصافی و ناهمواری بر روی سطوح ورق های آهنی باید طوری باشد که مشتری از قابلیت پرس ورق ها با محصولات کمپانی های دیگر تولید کننده ورق های آهنی ف اطمینان داشته باشند . از دیگر ویژگی های قابل توجه در ساخت ورق ها ، توجه به قسمت های برجسته آن ها می باشد که با رنگ آمیزی خود را نشان می دهند . در واقع هدف تولید کنندگان از این کار ، جلب رضایت مشتری و متقاعد کردن آن ها در مورد کیفیت ورق فولادی و رنگ پذیری یکدست آن می باشد .
به منظور اطمینان از کیفیت آهن تولید شده و کنترل فرآیندهایی همچون نورد ، باید در ابتدا پارامترهای کلیدی این مورد شناسایی شوند و یک مدل ریاضی ابل اعتماد برای توصیف پارامترهای بدست آمده پیاده سازی شود .
از مهم ترین وظایفی که بر عهده ی سیستم کنترل نیروی نورد می باشد ، رسیدن به سطح کیفیت بالا در ورق های فولادی و تولید ورق فولاد در ضخامت مناسب می باشد . برای این کار باید نیروی لازم برای کم تر شدن ضخامت ورق ها تعیین شود و چون فاکتورهای مختلفی روی این موضوع تاثیرگذار است ، بهتر است از قبل نیروی مورد نیاز در یک مدل ریاضی تخمین زده شود و بعد تولید صورت گیرد .
تولید ورق فولادی و نکات مهم آن در مرحله نورد
برای به وجود آوردن تختال در صنعت فولاد از مراحل مختلفی استفاده می شود که نخستین مرحله گندله سازی می باشد و بعد از طی شدن مرحله های مختلف احیای مستقیم و فولاد سازی ، مرحله ساختن شمش ها و ریخته گری صورت می گیرد .
سپس برای بالا بردن روند و بازده آهن ها ، این محصولات را در کوره های پیش گرم قرار می دهند . برای تولید کردن ورق های فولادی ، مرحله ی بعدی نورد گرم و سپس اسید شویی می باشد . با پشت سر گذاشتن مراحلی که نام برده شد، تختال تولید می شود که بایستی از راه نورد به ضخامت دلخواه برسند ، در این مرحله " تاندم میل " تولید می شود .
یکی از مراحل تولید ورق ها فولادی واحد تاندم میل می باشد که متشکل از دو قسمت " تاندم میل 5 قفسه " و" نبرد دو قفسه " می باشد و برای اهش ضخامت تختال از آن استفاده می شود .
در این مرحله ، ورق های آهنی با گذشتن از چند مرحله از قفسه ها عبور می نمایند . این کار در تاندم میل دو قفسه ای انجام می شود و این روش برای ورق هایی با ضخامت خیلی کم کاربرد دارد .
در بخش تاندم میل 5 قفسه ای ، ورق های فولادی از میان 4 غلتک رد می شود که غلتک های بالایی روی ورق های آهنی نیروی لازم برای فرم گیری و شکل دهی را وارد می نمایند .
چنانچه در بخش تاندم میل 5 قفسه ای فقط از دو غلتک استفاده شود ، خمش غلتک افزایش پیدا می کند . بالا بردن قطر غلتک ها باعث بالا رفتن اصطکاک و در نتیجه وارد شدن نیرو روی سطوح بزرگ تر می شود . جهت برطرف کردن این مشکل باید از 4 غلتک ( 2 غلتک کاری و 2 غلتک پشتیبان ) استفاده کنید .
از مهم ترین فاکتورهایی که باید در زمان تولید ورقه فولاد با کیفیت بالا به آن توجه کنید ، انعطاف پذیری قابل توجه فولاد می باشد ، زیرا ورق های آهنی در زمینه هایی از صنعت به کار می روند که باید دارای انعطاف و شکل پذیر باشند . به منظور منعطف شدن ورق های آهنی باید مراحل عملیات زیر ئر جهت تولید ورق فولادی صورت گیرد :
نورد سرد از مهم ترین کارهایی است که برای افزایش انعطاف پذیری ورق های آهنی انجام می شود . زبری سطح آهن بر روی کیفیت و تولید ورق فولادی تاثیر گذار خواهد بود و از مراحل حساس است
اسید شویی یکی دیگر از مراحل نورد سرد است که طی آن ناهمواری های سطح آهن افزایش پید می کند ، بعد از آن در مرحله تاندوم ، این ناهمواری ها کمتر می شود و برای رسیدن به مقدار زبری مناسب و دلخواه در ورقه های آهنی و تولید ورق های آهنی، باید مراحل اسکین-پس و تمپر هم روی آن ها انجام شود .
در روند تولید ورق فولادی ، برای رسیدن به محصول نهایی یکنواخت و بهبود خواص مکانیکی ، بعد از گذراندن عملیات نورد سرد ، عملیات حرارتی نیز انجام می شود که مهم ترین آن ها " باکس آنیلینگ " می باشد و این موارد در دسته های 2 یا 3 تایی درون محفظه های استوانه ای شکل قرار می گیرند و بعد به آن ها حرارت زیادی وارد می شود و سپس آهن ها را سرد می کنند .
نورد در لغت به معنی تبدیل شمش آهن به ورق یا نوار های باریک با استفاده از عملیات فرم دهی می باشد . عملیات نورد شامل عبور دادن قطعات های آهنی از بین غلتک ها به منظور شکل دهی به آن ها می باشد . برای از بین بردن ناهمواری ها و فرورفتگی های بی دلیل و تصادفی روی ورقه های آهنی، آن ها را به واحد تمپر میل ارسال می کنند .
در این قسمت ، اول ورقه های آهنی توسط فولاد آنیل شده سرد می شوند و بعد از آن مقاومت مکانیکی آن ها افزایش پیدا می کند . در این عملیات آهن ها کشش داده می شوند تا ناهمواری های روی سطوح آهن از بین برود و کیفیت ورق های فولادی افزایش پیدا کند .
فرآیند نورد پارامترهای مختلفی دارد که شامل نیروی لازم برای فرآیند نورد ، شکاف غلتکی و موقعیت اسکرودان ، لغزش به جلو و گشتاور نورد می باشد . با محاسبه پارامترهایی که نام برده شد ، پارامترهای دیگری مثل توان مصرفی ، کار ویژه در نورد و موارد مشابه دیگر محاسبه می شوند تا طی عملیات نورد در تولید ورق فولاد محصول نهایی تشکیل شود .
در مواردی دیده می شود که شکل الاستیک غلتک نورد با نیروی زیاد تغییر پیدا می کند که در این حالت، شکل ورق تحت تاثیر قرار گرفته و تغییر شکل می دهد. برای برطرف کردن این مشکل، در اطراف غلتک معمولا چند جک قرار می دهند .
سنگ زنی غلتک برای انجام شدن عملیات نورد و اعمال استانداردهای خاص برای جلوگیری از این مشکل تاثیر زیادی خواهد داشت . از دیگر فاکتورهای تاثیر گذار روی شکل نهایی فولاد برای تولید ورق فولاد، بار مکانیکی و بار حرارتی در فرآیند نورد سرد می باشد که برای کم شدن دمای غلتک روی آن مواد سیال می ریزند ، زیرا خنک کردن غلتک ها در طریقه ی عملکرد آن ها تاثیر زیادی خواهد داشت و از دلایل کم شدن عمر غلتک، استفاده نکردن از سیستم های خنک کننده می باشد .
بعد از اینکه ورق های فولادی با استفاده از نورد گرم تولید شدند، برای کاهش ضخامت تحت فرایند نورد سرد قرار می گیرند که در این فرایند اسید شویی و کاهش ضخامت ورق ها صورت می گیرد و رنگ کدر و تیره ورق ها به سمت روشنی می رود و صیقل پیدا می کند.
پس جدیدترین تغییرات نورد سرد کاهش ضخامت و رسیدن به ابعاد مورد نظر برای ورق‌های فولادی میباشد و طی این فرآیند نقطه تسلیم هم به طور کامل حذف می شود؛ زیرا نقطه تسلیم معمولاً باعث ایجاد شرایط تغییر شکل ناهمگن در شکل دادن ورق ها می شود و حذف آن باعث می شود که استفاده بیشتری از ورق ها صورت گیرد و سطح ورق ها کاملاً صاف می شود و طی فرآیند نورد سرد سختی ماده افزایش پیدا می کند. از جمله مزیت هایی که نورد سرد دارد راحت تر شدن روغن کاری می باشد.
اصلی ترین تفاوت این دو مربوط به ویژگی‌های ظاهری و ابعاد و سطح آن ها می باشد. معمولاً فولادی که با استفاده از نورد گرم تولید شده ضخامت بیشتری دارد و سطح کدری دارد؛ ولی در عوض فولاد نورد سرد ظاهر شفاف و صیقلی و براق دارد و بیشتر در کارهایی که با ظاهر در ارتباط است مرتبط می باشد و از ورق های فولاد نورد گرم بیشتر در جاهایی که مقاومت اهمیت دارد استفاده می شود.
از جمله مهمترین فعالیت‌هایی که در صنعت ماشین آلات و قطعات فولادی از آن استفاده میشود نورد کاری است که باعث کاهش ضخامت ورق های فلزی و تغییر شکل ورق ها با استفاده از غلتک ها می باشد. ممکن است در صنعت فرایند نورد کاری را با نام رولینگ هم شنیده باشید.
جالب است بدانید که بیش از 90 درصد قطعات فولادی که در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند با استفاده از نورد کاری به مرحله اجرا می رسند و اصلی‌ترین فعالیتی که در این راستا اتفاق می‌افتد کاهش ضخامت و صیقل سطح می باشد.
دستگاهی که با استفاده از آن نورد گرم انجام میشود از جمله دستگاه های مهم در کارخانه های فولاد و آهن می باشد که با استفاده از آن فلزات را شکل می‌دهند و بیش از همه در تولید تختال و شمش های فلزی از این دستگاه استفاده میشود. خیلی از مواقع در صنعت به جای استفاده از عنوان دستگاه نورد گرم از نام " دستگاه نورد شمشه" هم استفاده میشود و همان طور که گفته شد بیشترین کاربرد آن شکل دهی فلزات برای استفاده در صنایع مختلف می باشد.
نورد ورق در واقع فرایندی است که با استفاده از آن ورق سیاه کاهش ضخامت پیدا کرده و سطحشان صیقلی می شود. البته روشی که به آن اشاره شد نورد سرد بود و در نوردگرم ضخامت ورق بدون تغییر و دارای سطح تیره می باشد که به آن ورق سیاه می گویند.
دستگاه نورد سرد قابلیت تنظیم سرعت چرخش غلطک ها را دارد و در بین غلطک ها درز و شکافی وجود دارد که به جهت تغییر ابعاد ورق در نظر گرفته شده است. معمولا این دستگاه قابلیت اعمال نورد در دو جهت رفت و برگشت را دارد و برای تولید سیم و مفتول و ورق و شمش از آن استفاده می شود. معمولاً نورد سرد وقتی انجام میشود که هدف تولید ورق و تسمه با دقت ابعادی مختلف باشد.
از جمله معایبی که نورد گرم دارد این است که در درجه حرارت های بالا شمش ها در آن اکسید می شوند و در مقابل درجه حرارت حساسیت شکل پذیری دارند. مخصوصا فولاد ها که در درجه حرارت 250 درجه تا 350 درجه سانتیگراد دچار تردی آبی می شوند. همچنین از دیگر معایب نورد گرم نقش ضریب اصطکاک آنهاست که افزایش پیدا می‌کند.
.jpg)
