ورق سیاه ضخیم

ورق سیاه ضخیم : ورق نورد گرم یکی از متداول ترین محصولات فولادی می باشد. در تعریف متالورژیکی ورق این چنین آمده است:

به ورق تهیه و ساخته شده از فولاد طی فرآیند. نورد گرم یا Hot Rolling ، که در دمایی بالا تر از ۹۳۰ درجه ی سانتیگراد. یا به عبارتی ۱۷۰۰ درجه فارنهایت تحت عملیات نورد. فشاری قرار گرفته است. و در اثر این عملیات. خاصیت فرم پذیری آن بهینه شده است. ورق فولادی نورد گرم یا به صورت اختصاری ورق سیاه Hot rolled mild steel گفته می شود.

 به دلیل این که سطح خارجی این محصولات در اثر وجود آثاری از اکسیداسیون و زنگ زدگی به حالت مات درآمده و مثل ورق های گالوانیزه و یا روغنی براق نمی باشد، عبارت ورق سیاه برای این محصولات رواج پیدا کرده است.

این محصول که از عمده ترین محصولات کارخانجات بزرگ فولاد هستند دامنه ی بسیار گسترده ای در نوع فولاد، ابعاد و ضخامت آن دارند.

انواع آن

ورق سیاه معمولی و صنعتی دو نوع از ورق‌های فولادی هستند که بر اساس مشخصات و کاربردهای خود متفاوت هستند، علاوه‌براین قیمت ورق سیاه ضخیم صنعتی و قیمت معمولی به تناسب استاندارد تولید و کیفیتی که دارند متغیر است:

۱. معمولی (Black Mild Steel Plate):

مشخصات و مواد اولیه: ورق سیاه معمولی که به ورق سیاه ST37 شناخته می‌شود از فولاد با میزان کربن کمتر تولید می‌شود، به عنوان فولاد نرم نیز شناخته می‌شود. مواد اولیه آن شامل آهن و کربن است.

کاربرد ورق ST37: این نوع ورق معمولاً در صنعت ساخت و ساز برای تولید پروفیل‌های سبک، قطعات ساختمانی، در و پنجره، تیرآهن و قطعات مشابه استفاده می‌شود. همچنین در صنایع خودروسازی برای تولید قطعات خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۲. صنعتی (Industrial Black Steel Plate):

مشخصات و مواد اولیه: این نوع ورق که به ورق آهن ST52 هم معروف است، می‌تواند از فولاد با میزان کربن بیشتری تولید شود که به عنوان فولاد سخت شناخته می‌شود. همچنین ممکن است به عنوان فولاد آلیاژی نیز با ترکیبات مختلفی از عناصر مانند منگنز، فسفر، سیلیسیم، کروم و نیکل تولید شود.

کاربرد ورق ST52: این نوع صنعتی به دلیل سختی و مقاومت بیشتر خود در برابر فشار و حرارت بالا، در صنایع سنگین و صنایعی مانند پتروشیمی، تولید تجهیزات تحت فشار، ساخت مخازن، تجهیزات دریایی، و ساخت قطعات بزرگ مانند پلتفرم‌های نفتی استفاده می‌شود.

بنابراین، اصطلاح «معمولی» به ورقی اشاره دارد که از فولاد با کربن کمتر تولید شده و برای کاربردهای عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد، در حالی که «صنعتی» به ورق‌هایی اشاره دارد که به دلیل ویژگی‌های مکانیکی و مقاومت بیشتر در برابر شرایط سخت، در صنایع سنگین و کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استاندارد

آنالیز شیمیایی این ورق ها در استاندارد DIN 17100 قابل مشاهده می باشد. البته لازم به توضیح است. این استاندارد از سال ۱۹۸۰ به بعد اعتبار نداشته و استاندارد  BS EN 10025 جایگزین آن می باشد. در این استاندارد می بایست. برای گرید St37 معادل آن در استاندارد EN را جستجو کر.د که با اسم S235JRG2 شناخته می شود. دلیل اینکه در ایران همچنان به این فولاد St37 گفته می شود. این است که تنوع محصولات فولادی آنقدر نبوده که به نام ها و اختصارات جدید و جهانی نیازی داشته باشد.

ولی در خصوص ابعاد و اندازه ها باید اشاره نمود. که دامنه ی وسیع ضخامتی از ۱ میلیمتر گرفته. تا ۱۰ سانتیمتر در ورق های سیاه قابل رویت است. هرقدر ضخامت ها بالا تر رود محصول حالت تختال Slab پیدا کرده و شکل پذیری آن کاهش پیدا می کند. همانطور که مشاهده میکنید. نحوه ی عرضه ی ورق ها در بازار به دو صورت رول و یا شیت با ابعاد مشخص می باشد. معمولاً این شیت ها در ابعاد و اندازه های ۶×۱.۵، ۶X2،۱۲X2 ،۲X1 و۲.۵X1.5 برش می خورند.

در ادامه برای اطلاعات بیشتر از نحوه ی تولید ورق سیاه با ما همراه باشید:

مراحل تولید ورق سیاه ضخیم

• تختال هایی که با آنالیز شیمیایی متناسب با محصول نهایی در کوره با دمای بیش از ۱۱۰۰ درجه ی فارنهایت گداخته شده اند، از کوره به سمت خط تولید فرستاده می شوند.
• بر روی تختال ها لایه های اکسیدی که به صورت فلس ایجاد شده اند، جدا می شوند.
• با استفاده از دستگاه های رول پرس، اسلب ها فشرده شده و تا رسیدن به عرض مورد نظر این عمل ادامه پیدا می کند.
• بعد از این که اسلب ها به اندازه ی مورد نظر رسیدند، با استفاده از غلتک های رفت و برگشتی ضخامت آن کاهش پیدا می کند.
• در صورتی که تختال های نازک حالت گداخته داشته باشند، به صورت کلافی در باکس های کلافی پیچیده می شوند.
• سپس کلاف ها را باز کرده و به وسیله ی گیوتین ابتدا و انتهای آن جدا می گردد.
• در این مرحله، نوبت به اکسید زدایی ثانویه می رسد.
• سپس دوباره به وسیله ی غلتک های هیدرولیک بسیار سنگین و قوی، تختال ها در معرض نورد نهایی قرار می گیرند. این مرحله موجب می شود تا خواص مکانیکی ورق ها بهبود یابند.
• ورق های تولید شده خنک شده و به سمت رول جمع کن ارسال می شوند.
• در آخرین مرحله ی تولید هم، ورق های رول شده وزن کشی می شوند و شماره ی ذوب، نام کارخانه و برند آن بر روی بسته بندی نوشته می شود.

کاربرد ورق سیاه

در موارد زیر کاربرد بسیاری دارد.

 پروفیل های ساختمانی بسته یا باز مانند قوطی، ستونی، پروفیل Z، فرانسوی و چهارچوب  و غیره.

مقاطع فولادی نظیر انواع تیر ورق، ناودانی، نبشی، سپری و … .

در گاردریل و تجهیزات ترافیکی

 ورق پانچ، تسمه و زوارهای فولادی

مخازن ذخیره سازی، تانک و مشتقات نفتی

کشتی سازی و دیگر تجهیزات دریایی و صنایع عظیم

و هزاران محصول دیگر که با آن با ضخامت های مختلف قابل تولید می باشد. و همواره ضخامت این محصول نقش مستقیمی در قیمت ورق سیاه داشته است.

ورق فولادی به خودی خود یک محصول نهایی به حساب نمی آید. و عمده ورق سیاه ضخیم ساختمانی نیز اغلب برای ساخت محصولات ثانویه از قبیل انواع. پروفیل های ساختمانی و مقاطع فلزی، تیرآهن ها، تسمه ها، گاردریل. و دیگر تجهیزات ترافیکی و همچنین ساخت تانک ذخیره، کشتی سازی. و تجهیزات عظیم صنعتی و مواردی از این قبیل کاربرد دارند. ورق سیاه به خوبی گالوانیزه می شود از این رو می توان محصولاتی که از آن به دست می آید را پس از تولید گالوانیزه کرد. عمده ی نیاز ورق سیاه صنایع ایران در داخل کشور تولید می شود. و یکی از مهمترین تولید کنندگان آن فولاد مبارکه اصفهان می باشد.

فرایند تولید ورق سیاه

مواد اولیه ساخت این محصول شمش و گندله است. به این صورت که مواد اولیه در کوره‌های قوس الکتریکی با دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد ذوب می‌شود.

پس از این مرحله مواد مذاب با قرارگفتن در قالب‌های مستطیلی به شکل تختال درمی‌آید. تختال‌ها با قرار گرفتن در کوره‌هایی با درجه ۱۲۰۰ سانتیگرادی نرم شده. و قابلیت حالت‌پذیری و شکل‌پذیری آنها افزایش می‌یابد.

پس از قرار گرفتن تختال در حالت پیش‌گرم، نورد گرم بر روی آن انجام می‌گیرد. اما به دلیل اینکه در این مرحله پوسته‌ای از اکسید روی محصول شکل می‌گیرد. که قبل از نوردکاری این پوسته‌ها پاک می‌شوند، سپس در این مرحله از فرایند تولید ورق سیاه که نورد خشن یا نورد تخت نام دارد. با عبور تختال از بین غلتک‌ها ورق‌هایی با ضخامت و ابعاد‌ مشخص تولید می‌شود که به صورت کلاف و شیت است.

سپس با حرارت دادن دوباره ورق‌ در مرحله نورد نهایی که با غلتک‌های هیدرولیک انجام می‌شود. محصولی یکدست و با سطحی صاف به دست می‌آید. که ضخامت آن بین ۱/۸ الی ۳ میلیمتر است.

قابل ذکر است که ورق سیاه در ابعادی مشخص و گاه به سفارش مشتری به صورت شیت نیز تولید می‌شود. متداول‌ترین ابعاد ورق سیاه که به صورت فابریک تولید می‌شود. شامل: ۱۰۰۰*۲۰۰۰ میلیمتر، ۱۲۵۰*۲۵۰۰ میلیمتر، ۱۰۰۰*۶۰۰۰ میلیمتر، ۱۵۰۰*۶۰۰۰ میلیمتر، ۲۰۰۰*۶۰۰۰ میلیمتر و ۲۰۰۰*۱۲۰۰ میلمتر است که ضخامتی بالای ۱۵ میلمیتر دارد.

نورد گرم و تبدیل تختال به ورق سیاه

تختال‌ها در نورد گرم به این کالا تبدیل می‌شوند. این فرآیند شامل مراحل زیر است:

• پیش گرمایش: تختال‌ها در کوره‌های پیش گرم تا دمای حدود ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شوند.
• نورد اولیه: تختال‌های گرم شده از بین غلتک‌های سنگین عبور می‌کنند و ضخامت آن‌ها به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.
• نورد نهایی: ورق‌های ضخیم‌تر حاصل از نورد اولیه، از بین غلتک‌های سبک‌تر عبور می‌کنند و به ضخامت نهایی مورد نظر (بین ۱.۵ تا ۱۶ میلیمتر) می‌رسند.
• برش و بسته‌بندی: ورق‌های سیاه نهایی پس از برش به ابعاد مورد نظر، بسته‌بندی و برای عرضه به مشتریان آماده می‌شوند.

انواع ورق های سیاه بر اساس کاربرد

از نظر کاربرد به دو دسته ی زیر تقسیم می شود:

صنعتی

از این ورق ها در ساخت مخزن، پتروشیمی. خودروسازی، سد سازی و صنایع سنگین استفاده می شود.

معمولی

از این ورق ها برای مصارفی همچون ساختمان سازی و سوله سازی استفاده می شود.

کاربرد ورقهای سیاه در چیست

به دلیل شکل گیری مناسبی که دارد. کاربردهای زیادی در انواع صنایع دارد. از جمله کاربردهای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کشتی سازی و ساخت دیگر تجهیزات دریایی
• ساخت گارد ریل و دیگر تجهیزات ترافیکی
• پروفیل های ساختمانی باز و بسته شامل ستون، پروفیل Z، فرانسوی و چارچوب، قوطی و …
• تانکر و لوله های آب
• استفاده برای قطعات خودرو، کفی تریلی ها و کانتینرها
• ورقهای پانچ، تسمه و زوارهای فولادی
• ساخت تانک
• مخازن ذخیره سازی مشتقات دریایی

قیمت بالا

• هزینه‌های تولید: دقت بالا در برش، کنترل دقیق فرآیند تولید. و استفاده از مواد اولیه و تجهیزات باکیفیت، منجر به افزایش هزینه‌های تولید ورق‌های فابریک می‌شود.
• ارزش زیاد: با وجود قیمت بالاتر، ورق‌های فابریک به دلیل مزایای متعددی که دارند، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند.
• کاربرد در مصارف خاص: کیفیت و دقت بالای ورق‌های فابریک. آن‌ها را برای مصارفی که نیاز به دقت و ظرافت بالایی دارند. مانند صنایع هوافضا و خودروسازی، مناسب می‌کند.

نکات کلیدی در تولید ورق سیاه

• کنترل دما: در تمام مراحل تولید، کنترل دقیق دما از اهمیت بالایی برخوردار است. دمای نامناسب می‌تواند منجر به ایجاد عیوب در این کالا شود.
• کیفیت مواد اولیه: کیفیت سنگ آهن و مواد افزودنی به طور مستقیم بر کیفیت ابن مکالانهایی تأثیر می‌گذارد.
• دقت نورد: دقت نورد تختال‌ها به ضخامت و کیفیت یکنواخت این کالا کمک می‌کند. فروش ورق سیاه ضخیم

نکات ضعف و معایب

در کنار مزیت های زیادی که دارد، برخی نکات ضعفی هم به همراه دارد. از جمله نکات ضعف آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ایجاد لایه ی اکسیدی

ایجاد لایه ی اکسیدی بر روی خرید ورق سیاه ضخیم ، از دیگر معایب این ورق ها می باشد. به دلیل فرایند تولید  و عدم استفاده از مرحله ی اسید شویی، بر روی این ورق ها یک لایه ی اکسید ایجاد می شود.

دوام کمتر

دوام کمتر یکی دیگر از معایب و نکات ضعف ها به شمار می آید. ورق های سیاه یا فولاد نورد گرم در مقایسه با فولاد نورد سرد از دوام کمتری برخوردار هستند.

ظرافت کمتر

یکی دیگر از معایب و نکات ضعف آن در ظرافت کمتر آن است. ورق نورد گرم در هنگام لمس، زبرتر از ورق های نورد سرد است.

رقابت بین تولید کنندگان این کالا

در حال حاضر از جایگاه پر تنشی در بازار آهن برخوردار می باشد. به این صورت که، ورق سیاه در کنار ورق روغنی، تعیین کننده برد یا باخت بازار آهن می باشد.