مقاله آشنایی با واحدهای نورد گرم و سرد فولاد مبارکه



مقاله:
آشنایی با واحدهای نورد گرم و سرد فولاد مبارکه

فهرست:
ظرفیت نورد سرد فولادمبارکه 2 برابر شد
مشخصات مصالع و مبانی طراحی عناصر سرد نورد شده
آشنایی با واحدهای نورد گرم و سرد فولاد مبارکه
بررسی اثر جهت دار بودن نورد ورقهای فولادی(Directionality)
منبع

منبع:

www.TEC/INE/ITA.ir

ظرفیت نورد سرد فولادمبارکه 2 برابر شد
با اجرایی شدن تمام طرح های توسعه فولاد مبارکه اصفهان تا پایان سال جاری، ظرفیت فولاد مذاب این شرکت به 2/4 میلیون تن خواهد رسید.
معاون طرح و توسعه فولاد مبارکه اصفهان در گفت وگو با مهر با بیان این مطلب دستیابی به ظرفیت تولید فولاد مذاب فولاد مبارکه به میزان 2/4میلیون تن و همچنین دستیابی به ظرفیت تولید نورد سرد از 750 هزار تن در سال به 5/1 میلیون تن را از اهداف اصلی فعالیت های فولاد مبارکه در سال جاری برشمرد.
محمد رجایی افزود: درحال حاضربیش از90 درصد ازطرح های کلی فولاد مبارکه که از پنج سال پیش آغاز شده در حال اجرا است و تا پایان سال جاری تمام این پروژه ها به پایان خواهد رسید.
وی ایجاد یک واحد جدید احیای مستقیم در اسفندماه، به پایان رسیدن اصلاحات بر روی کوره های الکتریکی تا سه ماه آینده، راه اندازی خط اسیدشویی ورق با ظرفیت سالانه یک میلیون تن در ناحیه تولیدات سرد در شهریورماه، ایجاد یک نورد سرد دو قفسه ای برای ضخامت های پایین تا سه ماه آینده که تولید آزمایشی آن شروع شده را از جمله طرح های توسعه ای فولاد مبارکه اصفهان ذکر کرد.
وی همچنین از افزایش ظرفیت نورد سرد فولاد مبارکه از 750 هزار تن در سال به 5/1 میلیون تن طی شش ماه آینده خبر داد.
رجایی راه اندازی یک خط اصلاح ورق ، راه اندازی خط نورد SKIN PASS تا پایان امسال و تکمیل ظرفیت یک واحد اکسیژن 10 هزار مترمکعبی تا چهار ماه آینده که در حال حاضر تولید آزمایشی آن شروع شده است را نیز از جمله طرح های توسعه فولاد مبارکه برشمرد.
مشخصات مصالع و مبانی طراحی عناصر سرد نورد شده
اعضاء سرد نورد شده اجزایی هستند که از ورقهای فولادی، با عملیات سردنورد وبدون استفاده از حرارت تهیه و تولید می شوند. شکل دهی به ورق های فولادی از طریق روشهای مکانیکی بدون پیش گرمایش ورق (عملیات نورد سرد) خواهد بود. به صورت کلی روشهای تولید قطعات سرد نورد شامل اعمال فشار و پرس ورق و یا استفاده از غلطک و نورد ورق و تولید مقطع مورد نظر با اشکال گوناگون است.
آشنایی با واحدهای نورد گرم و سرد فولاد مبارکه
واحد نورد سرد 1:
ناحیه نورد سرد 1 بطور کلی از 7 واحد زیر تشکیل شده است :
1- خطوط اسیدشوئی
2- واحد تاندم میل
3- واحد نورد دو قفسه ای
4- واحد شستشوی الکترولیتی
5- واحد تمپرمیل
6- واحد قلع اندود
7- کارگاه غلتک
خطوط اسیدشوئی 1 و 2
بطور کلی هدف از نصب این خطوط عبارتست از :
1- حذف اکسیدهای سطحی از روی ورق با عبور دادن آن از حوضچه های اسید کلریدریک
2- کناره بری ورق برای رسیدن به عرض نهایی و حذف هرگونه عیوب احتمالی موجود درکناره های ورق
3- روغن کاری سطح ورق با استفاده از ماشین الکترواستاتیک
4- اصلاح شکل ورق گرم با استفاده از دستگاه استرچ لولر که این دستگاه دو وظیفه اصلی را بر عهده دارد :
الف – پوسته های اکسیدی را می شکند و در نتیجه کارایی اسید شوئی را بهبود می بخشد.
ب – عیوب شکلی ورق را اصلاح می کند . بنابراین کیفیت عملیات بعدی را بهبود می بخشد.
5- بازرسی کلاف برای بررسی و کنترل تمام اطلاعات اصلی کلاف (شماره ذوب ، شماره برنامه ، وزن ، ضخامت ، عرض ، نوع فولاد ، درجه حرارت کلاف پیچی و غیره ) و روشن کردن هر گونه اشکال ناشی از فرآیندهی قبلی (خارج از ضخامت در سر و ته کلاف ، لبه بری ، عیوب سطحی ، آخال غیر فلزی ، پوسته های اکسیدی ، ترک ، زنگ زدگی و … ) .
در خطوط اسیدشوئی کلافها پس از باز شدن توسط قرقره هایی باز کننده
وارد حوضچه های اسید از نوع اسید کلریدریک شده و در آنجا جهت
اکسیدزدایی شسته می شوند. این کلاف ها پس از شسته شدن و خارج شدن از حوضچه های اسید توسط آب شسته شده و با عبور از تونل هوای گرمخشک می شوند و پس از روغن کاری ، مجدداً به شکل کلاف در می آیند و در انبار نگهداری می شوند.
محصولات اسیدشوئی شده به سه بخش زیر تقسیم می شوند :
• کلافهای ارسالی جهت واحد تاندم میل
• کلافهای ارسالی جهت واحد نورد دو قفسه ای
• کلافهای ارسالی جهت مشتری
واحد تاندم میل
هدف از نصب این خط کاهش ضخامت
ورق در درجه حرارت محیط است.
در این خط کلاف پس از باز شدن توسط
دستگاه کلاف بازکن و عبور کردن از پنج
قفسه چهارغلتکیکه در یک امتداد عمودی
روی هم قرار گرفته اند و در اثر کشش فشار زیاد از حداقل 50% تا حداکثر 85% کاهش ضخامت پیدا می کند و در پایان توسط دستگاه کلاف پیچ به شکل کلاف در می آید که شامل ورقهائی با ضخامت های 3/0 تا 3 میلیمتر می باشد.
محصولات حاصل از خط نورد سرد به کلافهای خام (Crude Coils) موسوم هستند و به سه بخش تقسیم می شوند :
1- کلافهای خام که مستقیماً برای مشتری ارسال می گردد.
2- کلافهای خام جهت خط گالوانیزه
3- کلافهای خام جهت واحد بازپخت

واحد نورد دو قفسه ای
هدف از نصب این خط کاهش ضخامت ورق در درجه حرارت محیط است. در این خط کلاف پس از باز شدن توسط دستگاه کلاف بازکن از دو قفسه چهار غلتکی به صورت رفت و برگشتی عبور می کند و در اثر کشش و فشار زیاد از حداقل 60% تا حداکثر 90% و بر مبنای تعداد 2 یا 3 پاس نورد ، کاهش ضخامت پیدا می کند و در پایان توسط دستگاه کلاف پیچ به شکل کلاف در می آید.
محصولات این خط به کلافهای خام موسوم هستند و به سه بخش زیر تقسیم می شوند :
• کلافهای خام جهت خط قلع اندود
• کلافهای خام جهت واحد بازپخت و ادامه سیکل نورد سرد
• کلافهای خام جهت گالوانیزه و ورق رنگی
خط نورد دو قفسه ای یکی از مهمترین مراحل در سیکل کاری زنجیره قلع اندود بوده و وظایف تکنولوژیکی آن عبارت است از :
1- کاهش ضخامت تا مقدار نهائی
2- ایجاد شکل مناسب برای سیکل کاری پیش بینی شده برای محصول نهائی

واحد شستشوی الکترولیتی
در واحد شستشوی الکترولیتی عملیات شستشوی سطح ورق نورد شده جهت رفع آلودگی ها و چربی های سطحی طی دو مرحله غوطه وری در محلول قلیائی و شستشوی الکترولیتی صورت گرفته و محصول تولیدی پس از شستشوی نهایی و خشک کردن کامل و کلاف پیچی، جهت برنامه ریزی و انجام عملیات پخت به واحد بازپخت هیدروژنی منتقل می شود.
بطور کلی وظیفه خط شستشوی الکترولیتی تمیز کردن ورق به منظور حذف تمام امولسیون باقیمانده، پودر آهن و ذرات غیر آهنی جامد ناشی از فرآیند نورد سرد می باشد.
واحد بازپخت هیدروژنی
در واحد بازپخت هیدروژنی عملیات حرارت
دهی و پخت کلاف ها به منظور یکنواخت
سازی ساختار متالورژیکی ورق و همچنین دستیابی به کیفیت های متالورژیکی موردنظر صورت گرفته و کلاف ها پس از طی عملیات حرارتی و خنک کاری نهایی جهت ادامه سیکل به واحد تمپرمیل منتقل می گردند.
با توجه به اینکه کلافهای خام تولید از خط تاندم میل و نورد دو قفسه ای مستقیماً فرم پذیری لازم را ندارند. برای فرآیندهای بعدی ضرورت انجام آنیل در درجه حرارت بالا وجود دارد.
واحد تمپرمیل
واحد تمپرمیل شامل دو قفسه چهار غلتکی
(هر قفسه شامل دو غلتک کاری و دو غلتک پشتیبان ) می باشد که به منظور سخت نمودن سطح ورق و حصول خواص مکانیکی مناسب پس از عبور از کوره های بازپخت ایجاد شده است. به طور کلی اهداف این خط عبارتند از :
1- صاف کردن ورق و کاهش موج
2- دادن سختی مناسب به ورق
واحد قلع اندود
خط قلع اندود بر اساس روش
الکترولیت اسیدی با محلول فرو استان
طراحی گردیده که در این روش ورق
پس از عبور از حوضچه های
شستشوی الکترولیتی و شسته شدن
با آب و عبور از حوضچه اسدشوئی
الکترولیتی و دو مرحله شستشو با آب
وارد حوضچه های محتوی محلول الکترولیت شده و طی پنج مرحله در حالیکه شمش خالص قلع، آند و ورق ، کاتد را تشکیل میدهد به روش الکترولیتی هر دو سطح ورق قلع اندود می گردد.

کارگاه غلتک
کارگاه غلتک وظیفه سنگزنی کلیه غلتکها و تیغه های نواحی نورد سرد و نیز واحد تکمیل نورد گرم را به عهده دارد.
در این ارتباط کلیه غلتکها به کارگاه وارد شده و پس از دمونتاژ چوک، غلتکها جهت سنگزنی روی ماشین سنگ سوار می شود. پس از اتمام سنگزنی در صورتیکه نیاز به ایجاد زبری باشد از طریق دستگاه گریت بلاست این کار انجام می شود.
در این کارگاه از ماشینهای سنگ زنی پیشرفته برای غلتکها استفاده می گردد و برای ایجاد زبری روی غلتکها نیز از تکنولوژی EDT استفاده می گردد
ناحیه نورد سرد 2 :
ناحیه نورد سرد دو با هدف تولید محصول
نهائی در فولاد مبارکه استقرار گردیده
و محصولات این ناحیه در نهایت برای مشتریان
ارسال می گردد. این ناحیه از واحدهای زیر تشکیل شده است.

واحد
هدف
ظرفیت
تن در سال
واحد باکس آنیلینگ شماره 1
با گاز محافظ HNX
1- نرم کردن ورق فولاد
2- بهبود بخشیدن قابلیت ماشین کاری و شکل پذیری
3- ازدیاد قابلیت انعطاف پذیری
4- برطرف کردن تنشهای داخلی ناشی از نورد
5- کاهش دادن و یا برطرف کردن غیر یکنواختی ساختمان کریستالی فولاد در سیکلهای حرارتی
6- بهبود بخشیدن خواص و ساختمان ورق و آماده کردن جهت عملیات بعدی
500.000
واحد باکس آنیلینگ شماره 2
با گاز محافظ H2

700.000
واحد اسکین پاس شماره 1
1- نورد پوسته ای ورق آنیل شده با مقداری ازدیاد طول جهت بالا بردن و یکنواخت کردن پروفیل تنش – کرنش در نقطه ورق و بهبود خواص مکانیکی و شکل پذیری
2- ایجاد صافی بهتر در سطح ورق
3- دادن زبری لازم در سطح ورق جهت کاربردهای شکل پذیری ، رنگ آمیزی و لعاب کاری
4- ایجاد سختی لازم در ورق
550.000
واحد اسکین پاس شماره 2

650.000
واحد اصلاح ورق شماره 1
1- بازرسی سطوح کلاف
2- حذف موج ورق و بهبود صافی سطح ورق
3- برش کناری جهت یکنواخت نمودن عرض در حد تلرانس موردنیاز
4- قطع قسمتهای معیوب و یا دارای عیوب غیر ممتد
5- قطع قسمتهای غیر یکنواختی ضخامتی (بیشتر از تلرانس مجاز )
6- روغن کاری سطح ورق
7- تقسیم کلاف به کلافهای با تناژ کمتر متناسب با تجهیزات مشتریان
200.000
واحد اصلاح ورق شماره 2

300.000
واحد برش طولی
1- برش کلاف به صورت طولی و تبدیل کلاف به چند کلاف باریک با عرضهای مورد درخواست
2- برش کناری جهت یکنواخت نمودن کناره ها
3-روغن کاری سطح ورق
50.000
خط بسته بندی کلاف
بسته بندی کلاف های خطوط برش طولی و اصلاح ورق شماره 1 و اصلاح ورق شماره 2 و ارسال به مشتری
واحد برش سبک
(برای ضخامتهای بین 5/1-3/0 میلیمتر )
1- برش کلاف به صورت صفحاتی با ابعاد از پیش تعیین شده و فیدبک کلاف به بسته های ورق
2- بازرسی سطح ورق
3- برطرف کردن موجهای ورق
4- کناره بری
5- قطع قسمتهای معیوب
6- روغن کاری
200.000
واحد برش سنگین
(برای ضخامتهای بین 3-6/0 میلیمتر )

160.000
خط بسته بندی ورق
دسته بندی و بسته بندی صفحات ورق خطوط برش سبک و سنگین و ارسال به مشتری
هم چنین این ناحیه شامل دو خط نهائی گالوانیزه و ورق رنگی می باشد که توضیحات کاملتر این خطوط به صورت مجزا آمده است.
واحد نورد گرم :
تختالها به واحد نورد گرم منتقل می شود و پس از گرم شدن تا 1280 درجه سانتی گراد در کوره های پیش گرم کن و پوسته زدایی در نورد های اولیه و نهایی نورد شده و در نهایت ضخامت آن به 16 تا 2/1 میلی متر می رسد که به صورت کلاف ( کویل ) تولید می گردد .

محصولات : کلاف گرم با مشخصات ابعادی
1- ضخامت از 5/1 تا 16 میلیمتر
2- عرض از 650 تا 1850 میلیمتر
3- وزن بسته بندی محصولات از 5 تا 30 تن
جنس کلیه محصولات ساختمانی و فولادهای ویژه ذکر شده در دفترچه مشخصات موجود می باشد.
کیفیت سطح : فولاد سیاه با صافی سطح کمتر از IU-85
واحد تکمیل نورد گرم :
52 درصد از کلافها به واحد تکمیل نورد گرم انتقال می یابد . در این واحد اعمالی از قبیل کم کردن وزن کلاف ، بهبود خواص مکانیکی ، تسطیح ورق ، برش سبک و سنگین ورق در طولهای 1 الی 12 متر صورت می گیرد .
محصولات : کلاف و شیت
1- کلاف مانند مشخصات فوق
فولاد سیاه با سطح (Flatness) کمتر از IU-20
2- شیت حداکثر طول 1 تا 12 میلیمتر
وزن متفاوت مطابق با سفارش مشتری
ضخامت : 5/1 تا 16 میلیمتر

طرح نورد سرد "گالوانیزه فجر سپاهان" به بهره ‏برداری می ‏رسد
طرح پروژه نورد سرد شرکت گالوانیزه فجر سپاهان (سهامی عام)، از تاریخ 30/8/84 به بهره ‏برداری آزمایشی خواهد رسید.
به گزارش خبرنگار "آسیا" شرکت گالوانیزه فجر سپاهان که با نماد "فجر" در تالار فرعی بورس فعالیت دارد، طی نامه شماره 2432/84100 مورخ 20/7/84 اعلام کرد که پروژه نورد سرد با پیشرفت فیزیکی 96 درصد در حال اجرا است که تاریخ بهره ‏برداری آزمایشی از طرح 30/8/84 است.
بر اساس این گزارش، شرکت طی نامه مذکور اعلام کرد که پیش ‏بینی درآمد هر سهم این شرکت برای سال مالی منتهی به 29/12/84 با سرمایه 286 میلیارد ریال مبلغ 64 ریال به طور خالص (پس از کسر مالیات) است که در نتیجه فعالیت شرکت طی 6 ماهه منتهی به 31/6/84 ، مبلغ 53 ریال زیان کسب شده است؛ شرکت در این رابطه اعلام کرده است افزایش قیمت جهانی فولاد و عدم کشش بازار داخلی باعث شد تا شرکت از خرید مواد اولیه طی سه ماه اول سال 84 خودداری کند که با توجه به کاهش قیمت فولاد و خرید مواد اولیه مورد نیاز و همچنین بهره ‏برداری از طرح نورد سرد, شرکت به اهداف بودجه ‏ای دست خواهد یافت.
گفتنی است، شرکت پیش ‏بینی درآمد هر سهم خود برای سال مالی منتهی به 29/12/84 را با سرمایه 214 میلیارد و 500 میلیون ریال در تاریخ ‏های 21/1/84 و 29/5/84 مبلغ 86 ریال و با سرمایه 286 میلیارد ریال در تاریخ 30/5/84 مبلغ 64 ریال اعلام کرده بود.
براساس مصوبه مجمع عمومی فوق ‏العاده مورخ 18/7/83 صاحبان سهام و جلسه مورخ 27/4/84 هیات ‏مدیره، سرمایه شرکت از مبلغ 214 میلیارد و 500 میلیون میلیون ریال به مبلغ 286 میلیارد ریال (معادل 3/33 درصد) از محل مطالبات و آورده نقدی سهامداران افزایش یافته است.
این گزارش حاکی است، پیش ‏بینی عملکرد سال مالی منتهی به 29/12/84 شرکت در مقایسه با عملکرد واقعی سال مالی قبل، نشان ‏دهنده فروش 67 درصد افزایش, بهای تمام شده کالای فروش رفته 62 درصد افزایش, سود عملیاتی 350 درصد افزایش و سود پس از کسر مالیات 251 درصد افزایش است.
بر اساس اطلاعات ارسالی شرکت، هیات ‏مدیره در نظر دارد 95 درصد از سود پیش ‏بینی شده در سال 84 را جهت تقسیم بین سهامداران به مجمع عمومی سالیانه پیشنهاد کند.
این گزارش می ‏افزاید، شرکت پیش ‏بینی درآمد هر سهم خود در سال مالی منتهی به 30/12/83 را با سرمایه 143 میلیارد ریال در تاریخ 12/5/83 مبلغ 178 ریال و با سرمایه 214 میلیارد و 500 میلیون ریال در تاریخ ‏های 12/10/83 و 20/11/83 مبلغ 44 ریال اعلام کرده بود که مبلغ 25 ریال محقق شد. همچنین، خالص درآمدها (هزینه ‏ها)ی عملیاتی برای سال مالی منتهی به 30/12/83 به مبلغ (2732) میلیون ریال شامل هزینه ‏های عملیاتی به مبلغ (9563) میلیون ریال و خالص سایر درآمدها (هزینه ‏ها)ی عملیاتی به مبلغ 6831 میلیون ریال است.
بررسی اثر جهت دار بودن نورد ورقهای فولادی(Directionality) با توجه به ماهیت فرآیند تولید ورق جهت لوله های اسپیرال دارای تنش حلقوی و لوله های با جوش طولی
جهت دار بودن نورد ورقهای فولادی در خواص مکانیکی ورقها با توجه به ماهیت فرآیند تولید این نوع ورقها اجتناب ناپذیر می باشد . این فاکتور از عوامل مهم در طراحی فولاد برای تولید لوله می باشد و باید مورد توجه قرار گیرد ، که بطور کلی خواص مکانیکی جهت دار برای ورقهای مورد استفاده در ساخت لوله ها یک خاصیت نا مطلوب به شمار می رود که در اینجا بدنبال بررسی اثر جهت دار بودن ورقهای فولادی در دوحهت عمود بر نورد و در جهت نورد همچنین تاثیر دیگر عواملمی باشیم .
– یکی دیگر از مهمترین دلایل جهت دار شدن خواص مکانیکی و جود فازهای ثانویه نظیر کاربیدها ، اکسیدها ، و سولفیدها می باشد . بطوریکه معمولا استحکام تسلیم در جهت عمود بر نورد بالا تر از استحکام تسلیم در جهت نورد می باشد .
– جهت دار شدن ورقها همچنین به علت کشیده شدن دانه های فریت در جهت نورد و ساختمان نواری ( در ساختار فریت پرلیت می باشد و کاهش درجه حرارت نورد نهائی نیز چون Banding Structure ) باعث کشیده شدن آخالها می گردد ، موجب جهت دار شدن خواص مکانیکی میشود . خواص مکانیکی ارائه شده در استانداردهای مربوط به تولید لوله ها نظیر ) ) API خواص مکانیکی بدنه لوله را در نظر گرفته است ودر جریان تولید لوله خواص مکانیکی لوله نسبت به ورق کاهش می یابد لذا سازندگان فولاد باید با توجه به عوامل مختلفی که تابع شرایط مصرف محصول می باشد ضریب اطمینان مناسب را در نظر گیرند که به چهار عامل مهم بستگی دارد که عبارتند از :
– 1 افت خواص مکانیکی مربوط به جهت دار بودن خواص مکانیکی .
– 2 افت خواص مکانیکی ورق بدلیل پدیده بوشینگر .
– 3 کاهش خواص مکانیکی ورق بدلیل عملیات جوشکاری .
– 4 اختلاف خواص مکانیکی سر وته کویل فولادی با مرکز آن .

6