آشنایی با فرآیند تولید ورق سرد - آرتان پرس | مرجع رسمی اطلاع رسانی فولاد | آرتان پرس | مرجع رسمی اطلاع رسانی فولاد

چهارشنبه, ۱۳ اسفند , ۱۳۹۹ 20 رجب 1442 Wednesday, 3 March , 2021 ساعت ×
× کاربر گرامی! قیمت محصولات فولادی بروز رسانی شد مشاهده قیمت ها

آشنایی با فرآیند تولید ورق سرد

شناسه : 40666 ۲۶ بهمن ۱۳۹۹ - ۱۷:۳۵
درباره ورق نورد سرد چه اطلاعاتی دارید؟ آیا با روش نورد آشنایی دارید؟ آیا از مراحل تولید ورق سرد و تجهیزات مورد استفاده در این فرآیند اطلاعاتی دارید؟ ورق سرد با توجه به کاربردهای متنوعی که دارد همواره مورد توجه تولیدکنندگان برای استفاده در صنایعی مانند خودروسازی، لوازم خانگی و سایر صنایع می‌باشد. از این رو پیشنهاد می‌کنیم که با مراحل تولید ورق سرد آشنا شوید. در ادامه با آرتان پرس همراه باشید.
آشنایی با فرآیند تولید ورق سرد
پ
پ

تولید ورق سرد در حقیقت در ادامه روند تولید ورق گرم می‌باشد. در فرآیند نورد سرد، ورق گرم نورد شده زیر دمای تبلور مجدد نورد می‌شود و سپس فولاد نورد شده در دمای اتاق نورد می‌شود. در این فرآیند تولید، اگر ورق فولادی محتوای بالایی از سیلیکون داشته باشد در نتیجه دارای شکنندگی بالا و تغییر پلاستیک کمتر می‌باشد که در نتیجه باید قبل از نورد سرد تا دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد گرم شود. از آنجا که در تولید ورق سرد در طول فرآیند افزایش دما و گرما اتفاق نمی‌افتد، هیچ نقصی مانند حفره و اکسید آهن وجود ندارد که اغلب در نورد گرم مشاهده می‌شود و کیفیت سطح و پایانی آن خوب است.

علاوه بر نکات ذکر شده، باتوجه به دقت بالا در تولید ورق‌های سرد و عملکرد و سازماندهی محصول می‌توان برخی از نیازهای خاص مانند عملکرد الکترومغناطیسی، عملکرد کشش عمیق و موارد دیگر را برآورده کرد. ورق سرد در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها مانند تولید خودرو، محصولات الکتریکی، تجهیزات نورد، هواپیمایی، ابزار دقیق و قوطی‌های مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در فرآیند تولید ورق سرد یک سری مشخصات معمولا وجود دارند. این مشخصات عبارتند از:

ضخامت: ۰.۱۵ تا ۳ میلیمتر

عرض: ۵۵۰ تا ۱۵۳۰ میلیمتر

قطر خارجی کویل: ۱۰۰۰ تا ۲۵۰۰ میلیمتر

قطر داخلی کویل: ۴۱۰ تا ۶۱۰ میلیمتر

حداکثر وزن: ۴۵ تن

*** تاریخچه عملیات نورد در تولید ورق سرد

قبل از آشنایی با فرآیند تولید ورق سرد و جزئیات آن بهتر است ابتدا با تاریخچه عملیات نورد آشنا شویم. نورد فلزات تاریخچه جالبی دارد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

تولید ورق سرد

تاریخچه عملیات نورد در تولید ورق سرد

*** آسانترین روش شکل دهی فلزات

در ابتدا کارگران شکل دهنده فلزات دریافتند که شکل دهی توسط چکش و فورج دادن محصولی با استحکام بیشتر در مقایسه با روش ریخته‌گری که قدیمی تر می‌باشد، ایجاد می‌کند. با این حال، چکش زدن دستی و فورجینگ حتی برای فلزات نرم نیز دشوار بود، بنابراین به فکر افتادند تا ماشین آلاتی را برای کمک به روند شکل گیری راحتتر فلزات بسازند. تجهیزاتی که در پی تولید ورق سرد به وجود آمد بسیار ساده طراحی شدند. مشخص نیست که چه کسی اولین دستگاه نورد را ایجاد کرده است.

*** تولید ورق سرد در قرن ۱۵ تا ۱۷ میلادی

در اواسط قرن پانزدهم میلادی دستگاه‌های کوچکی با نوارهای طلایی و سایر کارهای تزئینی بوجود آمدند که در تولید ورق سرد از فلزات نرم استفاده می‌شدند. با این حال، با شناخته شدن بیشتر این تکنیک ها در این حوزه، تقاضا برای محصولات حاصل از نورد فلز افزایش یافت. شواهدی در مورد وجود غلطک‌هایی از جنس سرب و قلع و غلطک از جنس چدن در مجموعه دستگاه نورد تولید ورق‌های سرد در آغاز قرن هفدهم وجود دارد.

در این مرحله دستگاه‌های نورد حجم زیادی از فلز را که امروز می‌بینیم پردازش نمی‌کردند. بعلاوه اگر کیفیت آن را با استانداردهای دقیق امروزی بسنجیم، کیفیت مورد نیاز این محصولات اولیه ضعیف بود. با این حال، هیچ توسعه‌ای در آن زمان برای کاربردهایی که به مواد با کیفیت بالاتر نیاز داشتند، انجام نگرفت. در صورت توسعه بیشتر این فناوری، انرژی نیز مورد توجه بیشتری قرار داشت.

در اواخر قرن هفدهم ، امکان ریخته‌گری غلطک‌های بزرگتر از جنس فولاد و ساخت دستگاه سنگین‌تر وجود داشت. اسب ها و سپس چرخ‎‌های آب این دستگاه را به حرکت در می‌آوردند.

*** تولید ورق سرد در قرن ۱۸ تا ۲۰ میلادی

در طول قرن هجدهم، ساخت دستگاه‌های نورد با ۴ غلطک رواج پیدا کرد. این امر به این دلیل بود که مهندسان در آن زمان کشف کرده بودند که غلطک‌ها با قطر کوچکتر برای کاهش ضخامت فلز به بار کمتری نیاز دارند. در نتیجه، امکان استفاده از یک قاب سبکتر وجود داشت. در اواخر قرن هجدهم میلادی، با در دسترس بودن نیروی بخار، دستگاه‌های نورد تولید ورق سرد به مرور پیشرفت کردند. در طول قرن نوزدهم و تا قرن بیستم، اندازه و قدرت دستگاه‌ها با کمی تغییر در طرح اصلی افزایش یافت.

موتورهای بخار توانایی تولید بیش از ۱۰۰۰۰ اسب بخار را داشتند. یک نمونه از این موتور River Don Engine با قدرت ۱۲۰۰۰ اسب بخار (۸.۹ مگاوات) است که توسط برادران دیوی در سال ۱۹۰۵ برای ساخت ورق زره پوشی طراحی شد. با این حال فناوری کارآمدتر موتور الکتریکی در قرن بیستم به آرامی جایگزین توان بخار شد و فرآیند تولید ورق سرد را راحتتر کرد.

*** مراحل تولید ورق سرد به روش امروزی

اگر مفاهیم ورق سرد را به خوبی فهمیده باشید، فرآیند تولید آن را نیز به راحتی متوجه خواهید شد. همانطور که تا الان گفته شد، روش تولید ورق سرد از طریق نورد سرد می‌باشد. اگر بخواهیم ماده‌ایی را از طریق عبور از بین دو غلطک که در جهات متفاوت می‌چرخند، عبور دهیم و در آن تغییر شکل پلاستیک ایجاد کنیم، به این فرآیند امروزه نورد گفته می‌شود. از نظر اینکه در چه دمایی نورد انجام می‎گیرد، دو نوع فرآیند نورد سرد و گرم وجود دارد. برای تولید ورق‌های سرد، همانطور که از نام آن پیداست، از فرآیند نورد سرد استفاده می‌شود.

*** نورد گرم محصول نیمه نهایی

همانطور که در ابتدای این مطلب اشاره شد، فرآیند تولید ورق سرد در ادامه تولید ورق گرم می‌باشد. بر این اساس ابتدا محصول نیمه نهایی مانند اسلب و یا شمش بایستی تحت عملیات نورد گرم قرار گیرد. نورد گرم در محدوده دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز موردنظر انجام می‌گیرد. اگر نورد گرم بر روی اسلب فولاد کربنی انجام شود، دمای شروع این فرآیند ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد خواهد بود و دمای محصول نهایی این نورد گرم بین ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد می‌باشد. در طول فرآیند نورد گرم اسلب با ضخامت حدود ۲۵۰ میلیمتر در نهایت به یک تسمه با ضخامت ۲ میلیمتر تبدیل می‌شود.

تولید ورق سرد

فرآیند نورد گرم قبل از تولید ورق سرد

*** نورد سرد

فرآیند نورد سرد در محدوده حداقل دمای اتاق و حداکثر تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد انجام می‌گیرد. برای تولید از ورق و یا تسمه تولید شده در فرآیند قبلی (نورد گرم) استفاده می‌شود. ماده ورودی نورد سرد ورق فولادی، کلاف نورد گرم شده و اسید شویی شده حاصل از دستگاه نورد گرم پیوسته می‌باشد.

فرآیند تولید ورق‌ سرد از تسمه‌های نورد گرم معمولاً شامل واحدها یا مراحل زیر است:

*** اسید شویی (Pickling)

تسمه ای که در مرحله نورد گرم تولید می‌شود دارای پوسته‌های اکسیدی بر روی سطح خود می‌باشد. برای از بین بردن این پوسته‌ها، تسمه را در مخازن اسید که معمولا اسید کلریدریک می‌باشد، غوطه ور می‌کنند. سپس تسمه را با آب گرم شسته و آن را از تونل‌های شامل هوای گرم عبور می‌دهند تا خشک شود. در پایان بعد از اینکه تسمه را روغنکاری کردند، مجددا به صورت کلاف به هم پیچیده می‌شوند.

تولید ورق سرد

فرآیند اسید شویی در تولید ورق سرد

*** نورد سرد (Cold Roll)

در این مرحله از تولید ورق سرد، بعد از اینکه ورق اسید شویی شد، آن را در دستگاه نورد سرد به صورت رفت و برگشتی (Reversing cold roll mill)  تحت نورد قرار داده تا ضخامت آن کاهش یابد. در این نوع از دستگاه، کلاف بازکن و کلاف جمع کن در دو سمت قفسه نورد وجود دارد. برای کاهش ضخامت و رسیدن به مقدار دلخواه، ورق بصورت رفت و برگشت به دفعات از بین غلطک‌ها عبور می‌کند. بعد از پایان عملیات نورد سرد، برای اینکه نیروهای کششی ناشی از پیچش و لبه بری کویل‌ها کاهش یابد، ورق‌ها بصورت کلاف دوباره پیچیده و برای عملیات حرارتی مجدد ارسال می‌شوند.

تولید ورق سرد

فرآیند نورد سرد در تولید ورق سرد

*** شستشو الکترولیتی

به منظور رفع آلودگی‌ها و چربی‌های سطحی، پودر آهن و ذرات غیرآهنی جامد که در حین عملیات نورد سرد بر روی ورق ایجاد می‌شوند، از شستشو الکترولیتی استفاده می‌شود. این مرحله از فرآیند ممکن است در برخی از واحدهای تولید ورق‌های سرد انجام نشود.

*** بازپخت

تا این مرحله، ورق سرد تولید شده دارای ساختار غیریکنواختی از نظر توزیع عناصر آلیاژی می‌باشند. برای همگن سازی ساختار متالورژیکی ورق نورد شده و دستیابی به خواص مکانیکی مورد انتظار بایستی یک سری عملیات حرارتی نظیر بازپخت و یا آنیل بر روی آن انجام شود.

*** نورد پوسته‌ای(Skin Pass Rolling)

بعد از انجام عملیات حرارتی‌هایی نظیر آنیل و تمپر بر روی محصول با توجه به درخواستی که اکثر مشتریان خواهند داشت، برای کاهش موج ایجاد شده بر روی سطح ورق و صاف کردن آن و همچنین ایجاد سختی و زبری مناسب در آن و بهبود خواص مکانیکی از عملیات نورد پوسته‌ای استفاده می‌شود. در این عملیات در یک یا دو قفسه چهار غلطک قرار می‌گیرد. معمولا طی عملیات نورد پوسته‌ای کاهش ضخامت در ورق را نیز شاهد هستیم.

تولید ورق سرد

فرآیند نورد پوسته‌ای در تولید ورق سرد

*** اصلاح نهایی (Tension Leveling)

در این مرحله که مرحله آخر تولید ورق سرد می‌باشد، عملیات نهایی برای حذف موج سطحی و لبه بری ورق سرد نورد شده انجام می‌گیرد و سطح ورق سرد به میزان مطلوب تخت خواهد شد. در نهایت برای جلوگیری از زنگ زدن ورق، آن را روغنکاری می‌کنند. از این رو در بازار به ورق سرد ورق روغنی نیز گفته می‌شود.

امیدواریم تا با مطالعه این مقاله به خوبی درباره ورق سرد اطلاعات کسب کرده باشید و پاسخ سوال‌هایتان را پیرامون چگونگی تولید ورق سرد پیدا کرده باشید.

این مطلب بدون برچسب می باشد.

ثبت دیدگاه

  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.