ورق سیاه چیست؟ کاربرد و مراحل تولید آن

مکان شما:

شرکت ثمين تجارت فعاليت خود را در زمينه عرضه و تامين انواع ورق فولادی آغاز نموده است.جهت مشاوره و خرید با شماره های 02122247000 |  09108697000 تماس حاصل فرمائید.

در ابتدا به توضیح مختصری درباره ورق فولادی میپردازیم با ما همراه باشید

  • ورق دسته ای از آهن آلات است که دارای سطحی بسیار صاف و صیقلی هستند.
  • ورق را می توان به دسته های ورق سیاه , ورق رنگی و ورق روغنی تقسیم کرد.
  • انواع ورق به صورت رول و ورق های برش خورده که به آن شیت فرم گفته می شود به بازار عرضه می شوند.

ورق‌های فولادی عمدتا به دو روش

  • نورد گرم 
  • نورد سرد

تهیه می‌شوند.

 در حالیکه محصول خروجی از نورد سرد ورق روغنی نام دارد که شامل :

  • ورق روغنی
  • رنگی 
  • گالوانیزه

محصول به دست آمده از نورد گرم ورق سیاه نام دارد که شامل :

  • شیت
  • رول در انواع ساده ساختمانی
  • ضدسایش و آجدار

تولید می‌شود.

ورق سیاه نوعی فلز مسطح از آهن است که کاملا صیقل خورده می‌باشد.

ورق سیاه همان نورد گرم است.

نورد گرم به دو بخش معمولی و صنعتی تقسیم می‌شود، که هر کدام از این ورق ها استاندارد های متفاوتی دارد.

ورق سیاه به عنوان کالای اولیه برای تولید قطعات صنعتی، ساختمانی و… استفاده می‌شود و با توجه به دو گرید استاندارد ST52 وST37 می‌توان گفت ورق سیاه و بررسی کیفی آن برای صنایع اهمیت و کاربرد زیادی دارد

نورد گرم یکی از روش های تولید ورق های فلزی با ضخامت کم می باشد که به ورق تولیدی توسط این روش در نهایت ورق نورد گرم یا اصطلاحا ورق سیاه گفته می شود.

علت استفاده از اصطلاح ورق سیاه برای محصول تولیدی با این روش این است که به دلیل ذوب اجزای تشکیل دهنده ورق در دمای بالا رنگ محصول مات می گردد.

ورق سیاه دراستاندارد ST ۳۷ بیشتر برای مصارف ساختمانی(ساختمان ها-سوله ها و …) مصرف می شود ولی ورق های صنعتی در مصارف و پروژه های صنعتی کاربرد دارد از قبیل سد سازی، پروژه های پتروشیمی، مخزن سازی و …. این اقلام در دو شکل مختلف وارد بازار می شود:

رول و شیت هردوی این دو شکل ورق قابل برش به سایز های مختلف می باشد.

ورق سیاه چیست؟ کاربرد و مراحل تولید آن

جهت مشاهده محصول ورق ST52 ثمین تجارت کلیک کنید

 ورق سیاه در روند تولید

به ورق ساخته شده از فولاد طی فرآیند نورد گرم Hot Rolling ، که در دمایی بالا تر از 930 درجه ی سانتیگراد (1700 درجه فارنهایت) تحت عملیات نورد فشاری قرار گرفته و در اثر این عملیات خاصیت فرم پذیری آن بهینه شده است، ورق فولادی نورد گرم یا به اختصار 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 همانند ورق های گالوانیزه و یا روغنی براق نمی باشند عبارت ورق سیاه برای این محصولات رواج پیدا کرده است.
فولاد در دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد قرار می‌گیرد و در ضخامت‌های بالای ۱/۵ میلی‌متر که ضخامت‌های متفاوت آن در تعیین قیمت ورق سیاه مهم است، به صورت ورق صاف و صیقلی یافته اما با کیفیت سطحی کم‌تر از ورق سرد و البته ضخامت بیشتر تولید می‌شود که گاهی برای استفاده نیاز به پرداخت دارد و قیمت آن از ورق سرد مثل روغنی کمتر است و در نتیجه این در کاربرد‌های متفاوت که ظاهر کم‌تر اهمیت دارد استفاده می‌شوند.

جهت مشاهده محصول ورق CK45 ثمین تجارت کلیک کنید

مراحل تولید ورق سیاه

  1. برای تولید ورق سیاه ابتدا پودر سنگ آهن از معادن سنگ آهن تهیه میشود و سپس پودر سنگ آهن در کارخانه به گندله تبدیل میشود.
  2.  تولید گندله (pellet) به وسیله فرآوری سنگ‌آهن و تبدیل آن به آهن اسفنجی: سنگ‌آهن به همراه ناخالصی‌های خود به گلوله‌‌هایی به نام گندله تبدیل و پخته می‌شود، گندله طی فرآیند احیای مستقیم در واکنش با کربن، آهن خالص را حاصل می‌کند و چون اکسیژن خود را از دست می‌دهد، حالت اسفنجی به خود گرفته و به آن آهن‌اسفنجی نیز می‌گویند که در مراحل بعد استفاده می‌شود.(
    گندله(کلوخه) گوی هایی متخلخل میباشند که حدود یک تا ۱.۵سانت قطر دارند و یکنواخت هستند که در ابتدا خام هستند و استحکام کمی دارند و سپس خشک و پخته میشوند تا سخت گردند.مرحله گندله خام تا پخته شدن همان تبدیل مگنتیت به هماتیت است.)
  3. تولید فولاد مذاب: آهن‌اسفنجی در این مرحله درون کوره قوس الکتریکی قرار می‌گیرد تا به فولاد مذاب تبدیل شود. گرید ورق آهنی با توجه به ترکیب عناصر شیمیایی که در این مرحله بعد از سرباره‌گیری اضافه می‌شود، تعیین می‌گردد و برای داشتن ترکیب یکنواخت به آن گاز دمیده می‌شود.(گندله به آهن اسفنجی تبدیل می گردند و بعد از آن در کوره های قوس الکتریکی ذوب میشوند و فولاد مذاب تولید میشود، فولاد مذاب تبدیل به تختال ویا به اصطلاح (اسلب) می گردد.)
  4. تولید تختال (slab): در این مرحله فولاد مذاب بعد از تصفیه به وسیله پاتیل درون ماشین ریخته‌گری سرازیر می‌شود و این ماشین قالبی دارد که به شکل نوار مستطیلی است و مذاب با قرار گرفتن درون این قالب به شکل آن درآمده و به وسیله جریان آب خنک می‌شود. در این مرحله نوارهای مستطیلی با ضخامت ۲۰ سانتی‌متر خارج می‌شود که همان تختال‌های مورد نظر است.(تختال تولید شده خنک میشود و نورد می گردد که به صورت ورق فلزی شیت و یا به صورت کلاف رول در می آید.
    در حین تولید با اضافه نمودن عناصر شیمیایی مختلف و شرایط خاص انواع مختلفی از ورق سیاه دست می آید که خواص مختلفی به ورق میدهد.)

جهت مشاهده محصول ورق ST37 ثمین تجارت کلیک کنید

ورق سیاه چیست؟ کاربرد و مراحل تولید آن

انواع ورق سیاه


ورق سیاه را می‌توان از حیث کاربرد و ترکیب مواد آن و همچنین ظاهرش به انواع متفاوتی تقسیم‌بندی کرد. 

بررسی انواع ورق سیاه بر اساس ظاهر می‌پردازیم:

  •  ورق سیاه رول شده، کویل یا کلاف که در آن عرض، بسته به ضخامت محصول که بین ۱/۵-۱۵ میلی‌متر است، در اندازه‌های ۱۰۰، ۱۲۵، ۱۵۰ و ۲۰۰ سانتی‌متر و طول آن بی‌محدودیت ارائه می‌گردد.
  •  ورق سیاه فابریک یا شیت که ضخامت آن ۱۵ میلی‌متر به بالا می‌باشد، در هر سایزی قابل خرید است اما بعضی ابعاد مانند ۱۰۰۰*۲۰۰۰ و ۱۲۵۰*۲۵۰۰ و ۱۰۰۰*۶۰۰۰ و ۱۵۰۰*۶۰۰۰ و ۲۰۰۰*۶۰۰۰ و ۲۰۰۰*۱۲۰۰۰ پرکاربرد هستند.


بررسی انواع ورق سیاه بر اساس کاربرد و ترکیب فولادی:

  •  ورق سیاه صنعتی
  •  ورق سیاه معمولی


دوگرید معروف برای ورق سیاه صنعتی و معمولی به ترتیب ST52 وST37 هستند که در آ‌ن‌ها ST نماد Strength، به معنای استحکام و عدد بعد از آن میزان تنش نهایی یا همان سختی ورق برحسب کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است.

میزان سختی ورق نورد گرم را میزان کربن در فولاد مشخص می‌کند.

 ورق سیاه استاندارد ST37 به عنوان ورق سیاه معمولی با درصد کربن و متعاقبا سختی کمتر در صنایع با کاربرد سبک مانند ساختمان و ورق سیاه استاندارد ST52 به عنوان ورق سیاه صنعتی با درصد کربن بالاتر از ورق معمولی برای صنایع سنگین استفاده می‌شود.

جهت مشاهده محصول ورق A516 ثمین تجارت کلیک کنید

کاربردهای ورق سیاه

با توجه به نوع ضخامت , استاندارد ساخت و ضخامت از ورق سیاه در صنایع مختلفی شامل

  • مصالح ساختمانی مانند آبگرمکن، انواع پروفیل‌ها (بسته یا باز در حالت‌های ستونی، قوطی،فرانسوی، چهارچوب و…) و تیرآهن‌ها
  •  تجهیزات کشاورزی
  •  در صنعت خودرو برای برای ساخت رینگ چرخ و قطعات دیگر
  •  صنعت کشتی‌سازی برای مخازن آن و
  •  تانکرسازی و مخازن و لوله‌های نفتی
  •  صنایع فلزی سنگین
  •  گاردریل و تجهیزات ترافیکی
  •  ورق
  •  پانچ
  •  تسمه

استفاده می شود


برای صنایع سبکی مثل ساختمان و تولید پروفیل اصولا از گرید ST37 و برای تانکرسازی و صنایع سنگین از گرید ST52 به علت سختی مقاومت بیشتر استفاده می‌شود.
استفاده می شود
 ورق سیاه ST33 که با نام ورق سیاه ST37 نیز شناخته می شوددر صنعت و ساختمان کاربرد چشمگیری دارد.
ورق ST44 که با نام ورق ST52 شناخته می شود به دلیل سختی که داردبرای ساخت تانکر و سیلندر گاز از آن استفاده میشود. برای برخی از لوله های نفتی خاص نیز این محصول استفاده می شود.
میزان ضخامت هایی که در ساخت ورق به آن توجه می شود ساخت ورق های سیاه با ضخامت های 1.5 تا 200 میلیمتر است.
با توجه به کاربرد ضخامت های ۱.۵ میل تا ۱۵ میل در بازار به صورت رول یا کلاف ارائه می شود .
ورق سیاه با ضخامت ۱۵ میل به بالا نیز فقط به صورت شیت در بازار ارائه می شود.
از دیگر ابعاد ورق سیاه می توان به انداره های ۱۰۰۰*۲۰۰۰ میلیمتر ،۱۲۵۰*۲۵۰۰ میلیمتر ، ۱۰۰۰*۶۰۰۰ میلیمتر ، ۲۰۰۰*۶۰۰۰ میلیمتر اشاره کرد.

جهت مشاهده مطلب انواع ورق فولادی – بخش اول کلیک کنید

استاندارد ورق سیاه

استاندارد رایج ورق سیاه به طور عمده ورق st37 می باشد.

اجزای اصلی خط نورد گرم  :


کوره پیش گرم

  • در کوره پیش گرم تختال تا دمای حدود 1250-1200 درجه سانتی گراد گرم می شود.
  • در این زمان عناصر آلیاژی حل شده و عیوب ساختاری حاصل از ریخته گری حذف گردند .
  • انتخاب دمای مناسب پیش گرم بسیار مهم می باشد تا هم از هزینه اضافی برای افزایش دمای بیش از حد جلوگیری شود و هم تشکیل رسوب سختی که ناشی از دمای پیش گرم پایین است به حداقل برسد.
  • قفسه های نورد خشن (نورد اولیه)
    تختال ها پس از پیش گرم توسط فشار آب پوسته زدایی شده و وارد قفسه های خشن کار می شوند .
    تختال ها تا چندین مرحله نورد تا حدود 75 % از ضخامت اولیه آنها کاسته می شود.
    در هر مرحله کاهش ضخامت موجب افزایش عرض ورق می شود که توسط غلتک های عمودی کنترل می گردد .
    پس از این مرحله ورق وارد جعبه کلاف شده و یا به صورت مستقیم وارد قفسه های نورد نهایی می شود.


جعبه کلاف

جعبه کلاف در میز انتقال بین قفسه های خشن و نورد نهایی قرار دارد.

هدف اصلی جعبه کلاف طول خط نورد است .

مزایای دیگر جعبه کلاف 

  •   شکستن پوسته ها ، همگن سازی دمای ورق که موجب ایجاد خواص مکانیکی یکنواخت در ورق می شود همچنین افزایش ظرفیت تولید .
  • در انتهای میز انتقال ورق از حالت کلاف خارج شده و قبل از ورود به قفسه های نورد نهایی ، پوسته زدایی می شود.

 

قفسه های نورد نهایی

  • خط نورد نهایی از 5 تا 7 قفسه نورد پشت سر هم تشکیل شده است .
  • هنگامی که ورق به دمای مناسب رسید وارد اولین قفسه نورد نهایی می شود و به صورت پیوسته از سایر قفسه ها عبور می کند .
  • سرعت ورق در این قفسه ها بین 10 تا 20 متر بر ثانیه است و ضخامت ورق را بین 4 تا 1 میلی متر و یا کمتر کاهش می دهند .
  • همانند قفسه های خشن کار این قفسه ها هم معمولا 4 غلتکه هستند.
  • در ورود به خط نهایی دمای ورق و در خروج از خط دما و ضخامت ورق اندازه گیری می شود .
  • در این مرحله ضخامت توسط سیستم خودکار کنترل ضخامت و دما توسط تغییرسرعت نورد کنترل می شود.



واحد خنک کاری

  • هنگامی که ورق ها از قفسه های نورد نهایی خارج شد ، تحت شرایط کنترل شده بر روی میز خنک کننده ، خنک می شود .
  • هدف این مرحله کاهش دمای ورق از 850 درجه سانتی گراد تا دمای مرحله کلاف پیچ یعنی حدود 580 درجه سانتی گراد است.
  • بعد از مرحله خنک کاری ، ورق در کلاف پیچ به صورت کلاف در می آید و اجازه کاهش دما به آن داده می شود تا برای بارگیری آماده شود.


کلاف پیچ

  • بعد از خروج از واحد خنک کاری دمای ورق اندازه گیری شده و ورق در واحد کلاف پیچ به صورت کلاف در می آید.

جهت مشاهده مطلب انواع ورق فولادی – بخش دوم کلیک کنید

Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on telegram
Share on whatsapp
5/5