آهن آلات در دو دسته کلی آهن آلات صنعتی و آهن آلات ساختمانی تقسیم می شوند. سپس این دو گروه اصلی خود به دسته های جزئی تری تقسیم می شوند. ورق ها به صورت رول فرم و شیت به بازار عرضه می شود. از انواع ورق ها می توان به ورق سیاه معمولی و ورق سیاه صنعتی اشاره کرد. که دارای تکنولوژی ساخت متفاوتی است. استانداردهای مورد استفاده برای ساخت ورق سیاه معمولی  ST37 می باشد که بیشتر در ساختمان ها و سوله ها کاربرد دارد. ورق های صنعتی نیز در صنایعی مانند پتروشیمی، سد سازی و …. مورد استفاده قرار می گیرد. انواع ورق بر اساس دو نوع نورد با نام های نورد گرم و سرد تولید می شود .در نورد گرم محصول خروجی ورق سیاه نام دارد و در نورد سرد محصول خروجی ورق روغنی نامیده می شود. ورق های فولادی سیاه با نام Hot Rolled Sheet شناخته می شوند. ورق گالوانیزه گرم نیز از نوعی فولاد کم کربن با نام 36A و 1011A ساخته شده است. جوش پذیری بالا از خاصیت های 36A می باشد. اما در مقابل آن 1011A استحکام بالایی داشته و ساخت ظروف از مزایای  آن می باشد.

ورق سیاه که جهت بدنه کشتی و ماشین آلات سنگین استفاده می شود : اصطلاحاً DD ۱۱و DD۱۲ و DD ۱۳و STW۲۲ و STW ۲۴ که نرم تر می باشد، می نامند. برخی دیگر از ورقهای سیاه که سختر می باشد جهت تولید لوله های تحت فشار و مخازن نفتی و غیره با استانداردهای : ۱- SPHT۲- SPHT۳- SPHT۴ SPHT استفاده می شوند. همچنین ورق های A۲۸۵ با گرید GR سی (C) با ۹۰ A۵۹۶ با گرید GR ۵۵ تا ۹۰ نیز برای مخازن تحت فشار و سیلندرهای فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرند .

فولادهای نورد گرم در مقایسه با ورق های نورد سرد سطح نازکتری دارند. ورق سیاه در دمای بالا در کارخانه ها تولید می شود در نورد گرم با رسیدن دمای تختال ها به 1280 درجه سانتی گراد در کوره های پیش گرم کن و پوسته زدایی در نورد های اولیه و نهایی نورد شده و ضخامت آن به مرور کاهش می یابد تا به 1.2 تا 16 میلی متر برسد و سپس به صورت کویل به بازار عرضه می شود. گاها مجموعه کارهایی مانند کم کردن وزن کلاف، بهبود خواص مکانیکی، تسطیح ورق، برش سبک و سنگین ورق به منظور عملیات تکمیل کننده نورد گرم انجام می شود در نورد گرم اجزای تشکیل دهنده ورق در دمای بالا ذوب می شود که به این خاطر رنگ آن مات است و به دلیل مات بودن آن را با نام ورق سیاه در بازار می شناسند. ورق سیاه را اصولا در بازار با استاندارد ST37 می شناسند.


ضخامت ورق سیاه

ضخامت ورق سیاه در ابعاد متفاوتی از  1/5 میلی متر تا 100 میلی متر در بازار موجود می باشد. علاوه بر استانداردها ، ضخامت ورق نیز بر قیمت ورق سیاه و وزن ورق سیاه تاثیر می گذارد. ابعاد ورق سیاه از عرض های ورق سیاه می توان به 100 سانت و 125 سانت و 150 سانت و 200 سانت اشاره کرد کلیه این ابعاد از نظر طولی محدودیتی نداشته و متناسب با نیازها تولید می شود.


مراحل تولید ورق سیاه

برای تولید ورق سیاه، ابتدا تختال ها را در کوره های پیش گرم حرارت می دهند، سپس یک پوسته اکسیدی روی آن تشکیل می شود. برای از بین بردن پوسته اکسیدی عملیات پوسته شویی را روی تختال ها انجام می دهند. سپس در مرحله نورد خشن، قطعات را از بین غلتک ها عبور می دهند. این کار به منظور کاهش ضخامت تختال ها انجام می شود. پس از پایان مرحله نورد خشن، ورق ها به مرحله نورد نهایی منتقل می شوند. پس از تولید تختال های فولادی، آن ها را از بین غلتک ها عبور داده و ورق‌های گرم تولید می شوند. از آلیاژهای تیتانیوم و آلومینیوم جهت ساخت تیرها و ستون های مورد استفاده در ساختمان ها، بدنه خودرو، بدنه هواپیما و…استفاده می شود. بیشتر قطعات قبل از شکل گیری محصول نهایی تحت فرایند نورد قرار می گیرند. این محصولات پس از فرآیند نورد به یک محصول واسطه تبدیل شده و از آن ها جهت تولید محصول نهایی استفاده می شود.

خط نورد نهایی از 5 تا 7 قفسه تشکیل شده که ورق ها را به منظور کاهش ضخامت به این قفسه ها منتقل می کنند. در این قفسه ها، ضخامت ورق به 1.8 الی 3 میلیمتر کاهش می یابد. نهایتا ورق های سیاه با ضخامت 1.5 الی 100 میلی متر به بازار عرضه می شوند.

شمش ها طی مراحل نورد گرم به ورق ، مفتول، میلگرد و سایر مقاطع فولادی تبدیل می شوند. یکی از محصولاتی که به این واسطه تولید می شود، شمشال نام دارد که عرض و ضخامت آن یکسان است. این شمشال ها به تختال تبدیل شده و در ادامه جهت تولید محصولات دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از محصولات تولید شده از این تختال ها ورق سیاه یا ورق گرم نام دارد که ضخامت آن 0.25 اینچ به بالا است.

از تولید کننده های برجسته داخلی : فولاد مبارکه سپاهان و فولاد اکسین اهواز را میتوان نام برد همچنین ورق های سیاه وارداتی بیشتر از کشورهای کره ، چین ، اوکراین ، روسیه وارد ایران میشوند.


فرایند نورد تخت در تولید ورق سیاه

طی فرآیند نورد تخت، ضخامت قطعات فولادی کاهش می یابد. برای این کار از غلتک های مخصوص در خط نورد استفاده می کنند. این غلتک ها بر خلاف یکدیگر حرکت کرده و با وارد کردن نیرو، ضخامت قطعات را کاهش می دهند. طی این فرایند خواص مکانیکی و متالوژیکی فلز تغییر می کند.


اجزای اصلی خط نورد گرم

اجزای اصلی خط نورد گرم که به تولید ورق سیاه می پردازد به شرح زیر است:

کوره های پیش گرم

در کوره های پیشگرم، تختال ها را تا دمای 1250 درجه سانتیگراد حرارت می دهند. این فرایند بخاطر از بین بردن عیوب ساختاری فولاد انجام می شود. انتخاب درست میزان حرارت جهت گرم کردن تختال ها، علاوه بر صرفه جویی در هزینه باعث می شود که از تشکیل رسوب سخت جلوگیری شود.

قفسه های نورد خشن

تختال ها ابتدا پوسته زدایی و خنک کاری شده و در ادامه به قفسه های نورد خشن وارد می شوند. در این قفسه ها، ضخامت فولاد از طریق غلتک های نورد کاهش می یابد.

جعبه کلاف

بعد از عملیات نورد خشن، قطعات به جعبه کلاف انتقال داده می شوند. با استفاده از جعبه کلاف می توان ظرفیت تولید را افزایش داد. از مزایای دیگر استفاده از جعبه کناف می توان به شکستن پوسته ها و ایجاد خواص مکانیکی یکنواخت ورق ها از طریق همگن سازی دما اشاره کرد. در ادامه، ورق ها از حالت کلاف خارج شده و پس از پوسته زدایی، به مرحله نورد نهایی فرستاده می شوند.

مرحله نورد نهایی

خط نورد نهایی از 5 الی 7 قفسه تشکیل شده که ورقه ها با سرعت 10 الی 20 متر بر ثانیه به ترتیب از این قفسه ها عبور می کنند. در مرحله نورد نهایی، ضخامت ورق ها بین 1 الی 4 میلیمتر کاهش می یابد. در این مرحله از قفسه های چهار غلطکه استفاده شده و از طریق سیستم اتوماتیک کنترل ضخامت، ضخامت ورق ها تنظیم می شود.

خنک کاری

دمای ورق ها پس از عبور از قفسه های خط نورد نهایی به 580 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. کاهش دما در این مرحله به منظور کلاف پیچی انجام می شود.

مرحله کلاف پیچی

ورق ها پس از گذراندن مراحل نورد و خنک کاری، به صورت کلاف درآمده و برای مصرف به کارخانجات دیگر یا بازار فرستاده می‌شوند.


کاربرد ورق سیاه

با توجه به نوع ضخامت , استاندارد ساخت و ضخامت از ورق سیاه در صنایع مختلفی 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 دارد برای ساخت تانکر و سیلندر گاز از آن استفاده میشود. برای برخی از لوله های نفتی خاص نیز این محصول استفاده می شود. با توجه به نوع استفاده ورق سیاه و ضخامت آن، قیمت ورق سیاه متفاوت است. 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. بنابریان هنگام كاربرد ورق سياه به ضخامت و نوع استاندارد آن توجه داشته باشید.


استانداردهای ورق سیاه

ورق سیاه در ۲ نوع ورق سیاه معمولی و ورق سیاه صنعتی تقسیم و در استانداردهای مختلف تولید می شود که رایج ترین استاندارد مورد استفاده در ایران ST37 و ST52 میباشد که جزوه استانداردهای معمولی ورق سیاه است. و در نوع صنعتی آن استاندارد ST52، A283 – GR C، A285-GR C ، A516 –GR ۶۰ ,۷۰ را میتوان نام برد . نکته : ورقهای ST37 از نظر سختی ونرمی معمولی میباشد و هرچه پایین تر از ST37 باشد ورق نرم تر می شود. و هرچه بالاتر ازST37 باشد سخت تر است . به عبارتی هرچه عنصر کربن در ورق های فولادی بیشتر باشد ورق سخت ترمی باشد مانند ST52 . نکته : هرگونه ورق باهرنام فنی درخود نام آن ، مگاپاسکال نهفته است مثلا ورق ST37 میتواند۳۷ مگاپاسکال تنش راتحمل کند یاورق ST52 میتواند ۵۲ مگاپاسکال تنش را بپذیرد. نکته : این اقلام در 2 شکل مختلف وارد بازار می شود : رول و شیت ( فابریک و برش خورده )


 ضخامت های ورق سیاه 

ضخامت ورق سیاه از 1.5 میلی متر شروع شده و نهایتا به 2۰۰ میلی متر ختم می شود. اما معمولا در کارخانه های ایران ورق سیاه را از ضخامت ۲میل می سازند که معروف ترین آن کارخانه فولاد مبارکه باشد که سایز کمتر به صورت وارداتی ( معمولا روسی) دربازار موجود میباشد نکته : ورق تا ضخامت ۱۵ میل می تواند در دو شکل رول و یا شیت وارد بازار شود و از سایز ۱۵ میل به بالا تنها به صورت شیت خام ( فابریک ) وارد بازار می شود که هر دوی این دو شکل ورق قابل برش به سایز های مختلف می باشد. ابعاد فیزیکی ورق سیاه : در حالت رول فرم عرض ورق های سیاه بسته به ضخامت چهار عرض ۱۰۰ و ۱۲۵ و ۱۵۰ و ۲۰۰ سانت را دارا خواهند بود. طبعا در حالت رول فرم محدودیت طولی وجود نخواهد داشت. در حالت شیت فابریک نیز بسته به مقدار سفارش می توان هر اندازه و ابعادی را تولید کرد اما بعضی ابعاد مرسوم و پرکاربرد هستند. این ابعاد مرسوم و طبیعتا موجود به شرح زیر می باشند :

  • ورق سیاه ابعاد ۲۰۰۰*۱۰۰۰ میلی متر
  • ورق سیاه ابعاد ۲۵۰۰*۱۲۵۰ میلی متر
  • ورق سیاه ابعاد ۶۰۰۰*۱۰۰۰ میلی متر
  • ورق سیاه ابعاد ۶۰۰۰*۱۵۰۰ میلی متر
  • ورق سیاه ابعاد ۶۰۰۰*۲۰۰۰ میلی متر
  • ورق سیاه ابعاد ۱۲۰۰۰*۲۰۰۰ میلی متر

جدول وزنی ورق سیاه

ردیفطولعرض ضخامتوزن
 ۱۲۰۰۰ ۱۰۰۰ ۲ ۳۲
۲۲۰۰۰ ۱۰۰۰ ۳ ۴۸
۳ ۲۰۰۰ ۱۰۰۰ ۴ ۶۴
۴  ۲۰۰۰ ۱۰۰۰۵  ۸۰
 ۵ ۲۰۰۰ ۱۰۰۰ ۶ ۹۶
۶ ۶۰۰۰ ۱۵۰۰ ۸ ۵۷۶
 ۷ ۶۰۰۰ ۱۵۰۰ ۱۰ ۷۲۰
 ۸ ۶۰۰۰ ۱۵۰۰ ۱۲ ۸۶۴
 ۹ ۶۰۰۰ ۱۵۰۰ ۱۵ ۱۰۸۰
۱۰ ۶۰۰۰ ۱۵۰۰ ۲۰ ۱۴۴۰


نکته : برای محاسبه وزن ورق از فرمول محاسبه وزن ورق به شرح ذیل استفاده نمایید: 

وزن ورق سیاه = طول ورق(میلی متر) * عرض ورق (میلی متر) *ضخامت (میلی متر)* چگالی ورق

نکته : چگالی آهن در حالت استاندارد عدد ۷٫۸۶ تعریف شده است اما برای محاسبه منطقی بهتر است از عدد ۸ استفاده نمایید. ۸ عدد تجربی است که تلورانس ضخامت را پوشش می دهد.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *