در صنایع ورق‌ها را به سه دسته ورق سیاه، رنگی و روغنی تقسیم می‌کنند. این ورق‌ها به صورت شیت (صفحه‌ای) یا رول شده در بازار وجود دارند. با استفاده از تکنولوژی نورد گرم ورق‌های سیاه با ضخامت کم که عموما در صنایع ساختمان و اتومبیل‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند، تولید می‌شود.
صفحات صاف یا ورقه شده همیشه کارکرد خاص خود را در بخش‌های مختلف زندگی انسان‌ها داشته‌اند. از ورق‌های کاغذ و کتاب گرفته تا صفحه‌های مسطح فلزی و آلومینیومی در ساخت‌و‌سازها همگی قسمت‌های مهمی از زندگی ما را اشغال کرده‌اند. این روزها انواع ورق فولادی بخش مهمی از صنایع را در برگرفته‌اند تحت شرایط و عملیات خاص از شمش‌های فولادی تهیه می‌شوند. در صنایع ورق‌ها را به سه دسته ورق سیاه، رنگی و روغنی تقسیم می‌کنند. این ورق‌ها به‌صورت شیت (صفحه‌ای) یا رول شده در بازار وجود دارند. با استفاده از تکنولوژی نورد گرم ورق‌های سیاه با ضخامت کم که عموما در صنایع ساختمان و اتومبیل‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند، تولید می‌شود. بله درست حدس زدید، نقطه مقابل ورق گرم یا سیاه ورق سرد یا روغنی است که توسط تکنولوژی نورد سرد شکل می‌گیرد. مقاله حال حاضر را بخوانید تا با کاربرد ورق سیاه یا گرم بیشتر آشنا شوید.
ورق سیاه (ورق گرم) چیست؟
در صنعت فولاد با استفاده از تکنولوژی نورد گرم شمش‌های فولاد به ورق‌هایی سیاه و کم ضخامت تبدیل می‌شوند. شاید بپرسید چرا سیاه؟ چرا به این ورق‌ها سیاه گفته می شود؟ این ورق‌های سیاه (گرم) که در اصطلاح انگلیسی به (Hot Rolled sheet) موصوف هستند، به دلیل ذوب اجزاء تشکیل‌دهنده ورق در دمای بالای فرآیند تولید به رنگ مات در آمده و همین موجب نام‌گذاری آنها به ورق سیاه فولادی شده است. ورق سیاه فولادی از دو نوع فولاد 36A و 1011A که از فولاد کم کربن شناخته می‌شوند تهیه شده و در اکثر صنایع کاربرد دارند. فولاد نوع اول یعین 36A به‌راحتی جوش می‌خورد. نوع دوم یعنی 1011A فولادی مستحکم است که عموما برای ساخت ظروف کاربرد دارد.
نرم یا سخت بودن ورق سیاه فولادی به میزان کربن به‌کار برده شده در آنها بستگی دارد، هر چقدر درصد کربن در ورق‌های فولادی بیشتر باشد، ورق سخت‌تر خواهد بود. فولاد نورد گرم کم ضخامت‌تر و دارای سطح نازک‌تر است و همین عامل موجب مقاومت آن در برابر ضربه و خوردگی است. ورق سیاه فولادی در دماهای بالا تا حدود 1280 درجه سانتی‌گراد در کوره‌های پیش گرم کن نورد شده و ضخامت آن به مرور کاهش پیدا کرده و به 2/1 تا 16 میلی‌متر می‌رسد. در طی فرآیند تهیه ورق نورد گرم عملیاتی مانند کم کردن وزن کلاف، بهبود خواص مکانیکی، تسطیح ورق، برش سبک و سنگین ورق برای تکمیل نورد گرم استفاده می‌شود. ورق سیاه در دو نوع صنعتی با نام تجاری ST37 و نوع معمولی آن با نام تجاری A516 GR60,70، ST 52 و یا A285 GR C تولید می‌شوند.
روش تولید و ساخت ورق سیاه ( ورق نورد گرم)
همانطور که هر وسیله ریز و درشت مورد استفاده ما طی مراحلی خاص تهیه و تولید می‌شوند مراحل تولید ورق سیاه فولادی نیز طی فرآیندی خاص قابل توجه است. ماده اولیه مورد نیاز این ورقه‌ها پودر سنگ آهن است. این پودر باید از معادن سنگ آهن تهیه شده و در کارخانه به گندله تبدیل شود.
اجزاء اصلی و فرآیند تولید خط نورد گرم طی مراحلی به صورت زیر انجام می‌شود:
مرحله اول: کوره پیش گرم
در کوره پیش گرم تختال تا دماهای 1200 1250 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود. این درجه بالا به خاطر حل شدن عناصر آلیاژی و حذف شدن عیوب ساختاری حاصل از ریخته‌گری است. استفاده از دمای مناسب پیش گرم بسیار مهم است تا از طرفی هزینه اضافی برای افزایش دمای بیش از حد را و هم احتمال تشکیل رسوب سخت در دماهای پایین را کاهش دهد.
مرحله دوم: قفسه های نورد خشن (نورد اولیه)
تختال‌ها ابتدا توسط فشار آب پوسته‌زدایی شده و وارد قفسه‌های خشن کار می‌شوند. تا چندین مرحله نورد نردیک به حدود 75% از ضخامت اولیه تختال‌ها کاهش پیدا می‌کند. اما جالب است بدانید که این کاهش ضخامت اولیه موجب مستحکم‌تر شدن آن می‌شود. در هر مرحله که ضخامت بیشتر کاهش می‌یابد افزایش عرض ورق را شکل داده که توسط غلتک‌های عمودی کنترل می‌شوند و به استحکام آنها می‌افزاید. پس از اتمام این مرحله ورق به جعبه کلاف یا مستقیما به قفسه‌های نورد نهایی وارد می‌شود.
مرحله سوم: جعبه کلاف
ورق نورد گرم باید وارد جعبه کلاف شود اما چگونه؟ جعبه کلاف در میز انتقال بین قفسه‌های خشن و نورد نهایی قرار دارد. هدف اصلی جعبه کلاف طول خط نورد است. از جمله مزایای دیگر جعبه کلاف شامل: شکستن پوسته‌ها، همگن‌سازی دمای ورق که به ایجاد خواص مکانیکی یکنواخت در ورق منجر شده و هم‌چنین افزایش ظرفیت تولید، می‌شود. در انتهای میز انتقال ورق از حالت کلاف خارج شده و قبل از ورود به قفسه‌های نورد نهایی، پوسته‌زدایی اتفاق می‌افتد.
مرحله چهارم: قفسه های نورد نهایی
نورد نهایی شامل 5 تا 7 قفسه نورد پشت سر هم است. به محض رسیدن ورق به دمای مناسب در واقع به نورد نهایی وارد شده و به‌طور پیوسته از سایر قفسه‌ها عبور می‌کند. سرعت ورق در این قفسه‌ها حدود 10 تا 20 متر برثانیه است. ضخامت نهایی ورق چیزی بین 1 تا 4 میلی‌متر بوده که ممکن است کم‌تر نیز بشود. این قفسه‌ها اغلب 4 غلتکه هستند. در ورود به خط نهایی تنها دمای ورق با استفاده از تغییر سرعت نورد ولی در زمان خروج از آن به غیر از دما ضخامت ورق نیز توسط سیستم خودکار کنترل اندازه گرفته می‌شود.
مرحله پنجم: واحد خنک کاری
با خارج شدن ورقه از قفسه نورد نهایی، بر روی میز خنک‌کننده خنک می‌شود. هدف این مرحله کاهش دمای ورق است. دمای صفحه در این حالت حدود 850 درجه سانتی‌گراد بوده که باید به دمای نزدیک 580 درجه سانتی‌گراد برسد. پس از رسیدن ورق به این دما، توسط کلاف پیچ‌ها جمع شده و به‌صورت کلاف در می‌آید و به آن اجازه خنک شدن نهایی داده تا در نهایت برای بارگیری آماده شود.
ورق سیاه فولادی به دو شکل الف) ورق سیاه به شکل رول فابریک ب) ورق سیاه به شکل فابریک تولید می‌شود.
آشنایی با کاربرد ورق سیاه فولادی
پس از نهایی شدن تولید ورق نورد گرم حال نوبت به کاربرد ورق سیاه فولادی در بخش‌های مورد نیاز است. این ورقه‌ها را در صنایع مختلف می‌توان استفاده کرد. از جمله کاربردهای متنوعی که در صنایع مختلف دارد شامل موارد ذیل هستند:
- قطعات خودرو
- ساخت رینگ و چرخ
- صنایع تانکر و تریلرسازی
- صنایع سنگین فلزی
- مصالح ساختمانی از نوع فلزی
- ساخت انواع آبگرمکن
- تهیه تجهیزات مورد نیاز در کشاورزی
- ساخت مخازن کشتی‌سازی
جمع بندی درباره کاربرد ورق سیاه در صنایع مختلف
ورق سیاه فولادی یا همان ورق نورد گرم یکی از کاربردی‌ترین قطعات بوده که مانند همه قطعات صنعتی دیگر طی فرآیندی سنگین و زمان بر تهیه می‌شوند. این ورق در ابعاد و استانداردهای خاص خود و البته قیمت‌های تعیین شده در بازار موجود بوده و بخش‌های مختلف صنعت را ساپورت می‌کند. این ورق به‌دلیل استحکام خاصی که دارد جزء تولیدات پر طرفدار بوده و بازار پررونقی دارد که عملا کاربرد ورق سیاه را افزایش می‌دهد. این ورقه‌ها در صورت کشش عمیق حین تولید می‌توانند حتی برای ظروف آشپزخانه نیز مورد استفاده قرار گیرند.
تلاش مقاله حال حاضر بر این بود تا شما را با نحوه تولید و کاربرد ورق فولادی سیاه آشنا کند. حال که تا حدی با کاربرد ورق سیاه و عملکردش آشنا هستید قطعا در هنگام نیاز یکی از گزینه‌های مورد نظرتان بوده و با اطمینان خاطر آن را انتخاب خواهید کرد. امیدواریم از خواندن این مقاله لذت برده و مفید واقع شده باشد.