فرآیند تولید ورق سیاه

رپورتاژ آگهی

یکی از اصلی ترین و پرکاربرد ترین محصولات تخت فولادی، ورق سیاه یا گرم (آهنی) شناخته می شود. این محصول از طریق فرآیند نورد گرم تولید شده و علاوه بر استفاده در صنایع مختلف، در تولید سایر ورق های فولادی از جمله روغنی، اسیدشویی و پوشش دار نیز به کار برده می شود.

این فلزات در بازه ضخامتی و گرید های متنوع تولید می شوند، اما پروسه ساخت آن ها طولانی می باشد و به ابتدایی ترین ماده آن ها سنگ آهن نیز گفته می شود. سنگ آهن از معادن مخصوص استخراج شده و پس از طی عملیات هایی مانند خرد کردن، آسیاب و جداسازی مغناطیسی به کنسانتره یا سنگ آهن دانه بندی شده تبدیل می گردد.

طی یک عملیات به وسیله سرند غلطکی دانه های ریز و درشت کنسانتره جدا شده و پس از چرخش در دیسک های مربوطه به گندله تبدیل می شوند. گندله پس از پخت و ترکیب با مواد دیگر در کوره های مخصوص به آهن اسفنجی و سپس در فرآیند احیا به فولاد مذاب تبدیل می شوند. فولاد مذاب نیز در واحد ریخته گری در قالب های مخصوص ریخته شده و ابتدا شمش و پس از برشکاری قطعات مستطیلی شکل به نام اسلب تولید می گردند. آنالیز اسلب مورد نیاز برای گریدهای ورق فولادی سیاه در مرحله احیا و عرض آن در مرحله ریخته گری تعیین می شوند.

اسلب فولادی یا تختال در کوره های پیش گرم تا 1200 درجه سانتی گراد حرارت دیده و پس از طی مرحله پوسته زدایی برای از بین رفتن لایه های سطحی، تحت فرآیند نورد مقدماتی که دارای غلطک های رفت و برگشتی است، تا 25 درصد کاهش ضخامت می یابد.

پس از نورد مقدماتی نیز در مرحله نورد نهایی ضخامت آن مطابق با سفارشات کاهش یافته و پس از خنک شدن در واحد کولینگ در دستگاه کلاف پیچ به صورت کلاف یا کویل گرم در می آید. لازم به ذکر است اگر سفارش خریداران به صورت شیت باشد، در صورت استانداردهای کارخانه تولید کننده به صورت شیت هایی با ابعاد مشخص عرضه می شوند.

کاربرد ورق سیاه

ورق سیاه با داشتن گریدها و کیفیت های مختلف و همچنین بازه ابعادی متنوع، از کاربرد های بسیاری در صنعت برخوردار می باشد. سایر ویژگی هایی که سبب محبوبیت این فلز شده اند، شامل مقاومت بالا در برابر فشارهای بالا و نیروهای مختلف، سطح صاف، تولید در ضخامت بالا، قابلیت فرم پذیری مطلوب، جوش پذیری، قابلیت اسیدشویی، خاصیت چکش خواری بالا، استحکام کششی بالا بسته به گرید،  و … می شوند. از این رو در موارد زیر از ورق های سیاه با کیفیت های مختلف استفاده می شود:

• خودروسازی برای تولید شاسی یا چهارچوب در اتومبیل و سیستم تعلیق و سایر قطعات زیر بدنه خودرو
• ساخت مخازن حمل و تحت فشار، مخازن گاز، دیگ های بخار و …
• پتروشیمی
• لوله های انتقال نفت و گاز
• لوله های گاز ترش و شیرین
• تجهیزات ترافیکی
• تجهیزات صنعت کشاورزی مانند ساخت سیلوها، ساخت بیل ‌ها و چنگک ‌ها
• ساخت لوله و پروفیل، سپری، تیرها و پلیت ها، ساخت درب و پنجره، پروفیل یو پی وی سی، قوطی، لوله و …
• ساخت گاردریل
• ریل راه آهن
• تجهیزات صنعت پتروشیمی مانند راکتورها، ایستگاه های مختلف و …
• ماشین آلات سنگین
• ساخت آب گرم کن
• ساخت ورق های آجدار و سایر ورق های فولادی
• تجهیزات دریایی، تعمیرات کشتی ها و …
• نظامی، تولید جیپ ها، کامیون ها، تانک ها، وسایل نقلیه زمانی و هوایی شامل هلیکوپترها جت ها و سایر هواپیماها
• کشتی سازی و … ساخت کشتی ها، باربرها، سکوهای نفتی
• سدسازی، پل سازی
• تولید تیر ورق ها و پروفیل های باز و بسته و زد شکل بریا ساخت سالن های بزرگ، سقف سوله ها و پارکینگ ها و …
• ساخت سوله های مختلف و در جهت آن ساخت سپری ها

با این وجود بهتر است بدانید هر کدام از کیفیت های ورق گرم از طریق تغییر در ترکیبات شیمیایی و میزان عناصری که در آن ها به کار می رود، تولید می شوند؛ در نتیجه هر کدام خواص و در نتیجه کاربردهای مختلفی را به خود اختصاص می دهند. به طور مثال کیفیت ST37 یا ورق سیاه معمولی در صنعت ساخت و ساز و مواردی از قبیل تولید لوله و پروفیل به کار می رود؛ در صورتی که سایر مصارف سنگین تر مانند پتروشیمی، ساخت مخازن و لوله های گاز ترش و شیرین نیاز به استفاده از ورق سیاهی با استحکام بالاتر و مقاومت در برابر انواع شرایط آب و هوایی دارند؛ در نتیجه سایر کیفیت های ورق گرم مانند محصولات صنعتی و آلیاژی در این صنایع به کار برده می شوند.

کارخانه های برتر ورق سیاه

کارخانجات مختلفی در کشور به تولید ورق سیاه با کیفیت های متفاوت می پردازند؛ زیرا هر کدام از استانداردهای مختلفی برای ساخت این محصول، تأمین مواد اولیه و دستگاه های متفاوت استفاده می کنند. به همین علت ورق سیاه هر کارخانه با دیگری متفاوت است. با این وجود برترین کارخانه های تولید کننده ورق سیاه در کشور شامل موارد زیر هستند:

مجتمع فولاد مبارکه اصفهان

یکی از برترین تولید کنندگان محصولات گرم در کشور مجتمع فولاد مبارکه اصفهان می باشد که فعالیت خود را از سال 1371 آغاز کرده است. این شرکت تنها تولید کننده ای است که صفر تا صد فرآیند فولادسازی و تولید ورق سیاه در کارخانه های آن انجام می گیرد. ورق سیاه تولیدی توسط کارخانه فولاد مبارکه در بازه ضخامتی 2/1 تا 16 میلی متر، عرض 650 تا 2000 میلی متر و بدون محدودیت طول به صورت رول تولید می شود.

کیفیت هایی که توسط کارخانه فولاد مبارکه تولید می شوند، متنوع بوده و اصلی ترین آن ها شامل ورق سیاه معمولی با گرید ST37، رول های گرم صنعتی با گرید ST52، انواع ورق های آتش خوار و آلیاژی هستند که در صنایع مختلفی به کار می روند. این محصولات تحت آنالیز های شیمیایی استاندارد، دستگاه های پیشرفته و دقت بالای کارشناسان هر واحد، تولید می شوند و تمام ویژگی های یک ورق سیاه با کیفیت را دارند. سطح ظاهری ورق سیاه فولاد مبارکه صاف و بدون موج بوده و همچنین دقت بالای تولید سبب شده تا این فلزات هیچگونه تلورانسی در ابعاد نداشته باشند.

شرکت فولاد اکسین خوزستان

با کیفیت ترین شیت های سیاه که در کشور تولید می شوند، مربوط به کارخانه اکسین خوزستان هستند که فعالیت خود را از سال 1384 آغاز کرده است. این مجموعه ورق سیاه را به صورت شیت و ضخیم بار در بازه ضخامتی 5 تا 100 میلی متر تولید می کند. عرض این فلزات از 1000 تا 4500 میلی و طول آن ها مطابق با سفارش خریداران از 1 تا 12 متر متغیر است.

تمامی گریدهای ورق سیاه از جمله کیفیت های آلیاژی در کارخانه اکسین تولید شده و از نظر کیفیت سطح و کاربرد در بهترین رتبه قرار دارند. جالب است بدانید ورق سیاه این مجموعه در ساخت لوله های گاز ترش و شیرین که پیش از این وارداتی بودند، به کار برده می شود.

کارخانه فولاد کاویان اهواز

قدیمی ترین تولید کننده ورق سیاه ضخیم بار در کشور، کارخانه فولاد کاویان است که فعالیت خود را از سال 1372 آغاز کرده و همچنین در کنار آن اسلب های نازک جهت مصارف مختلف را تولید می کند. ورق سیاه کاویان نیز کیفیت نسبتاً مطلوبی داشته و معمولاً در کیفیت های ST37 و ST52 عرضه می شود. این مجموعه نیز محصولات گرم را به صورت شیت در بازه ضخامتی 8 تا 50 میلی متر، عرض های 1000 تا 2000 میلی متر و طول های متغیر بیشتر 6 متری تولید می کند.

شرکت فولاد گیلان

کارخانه فولاد گیلان یکی دیگر از برترین تولید کنندگان ورق سیاه البته در شمال کشور می باشد که فعالیت خود را از سال 1383 شروع کرده است. بیشترین کیفیت هایی که توسط مجموعه گیلان تولید می شوند، ST22 و ST37 بوده و از نظر سطح ظاهری کیفیت معمولی دارند. همچنین داشتن تلورانس ضخامتی برای رول های گرم این شرکت یک روند عادی است. مهم ترین محصول کارخانه گیلان ورق سیاه 2 میل است که برای تولید کنندگان لوله و پروفیل در کشور با نرخ مقرون به صرفه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

کارخانه نورد و لوله اهواز

شرکت نورد و لوله اهواز یکی از تولید کنندگان ورق و لوله سیاه می باشد. در واقع ورق های گرم این مجموعه برای تولید لوله های سیاه در خود کارخانه مورد استفاده قرار می گیرند. این محصولات در بازه ضخامتی 5/1 تا 8 میلی متر تولید شده و کاربرد های خاص خود را دارند. البته برای هر لوله عرض خاصی از ورق سیاه نیاز است که درصد هم پوشانی آن نیز باید در نظر گرفته شود.

مجتمع فولاد خرم آباد

مجتمع فولاد خرم آباد نیز فعالیت خود را از سال 1381 آغاز کرده است و یکی از تولید کنندگان برتر ورق سیاه به همراه سایر مقاطع مانند میلگردهای ساده و آجدار، محصولات ساختمانی مانند تسمه، مواد اولیه ای مانند اسلب، بیلت و بلوم به شمار می آید. ورق سیاه شرکت خرم آباد به صورت شیت و از 20 تا 40 میلی متر متغیر است. همچنین کیفیت های ورق گرم این شرکت ST37 و ST52 می باشد.

عوامل مؤثر بر قیمت ورق سیاه

همان طور که اشاره شد، تولید کنندگان بسیاری همواره در تلاش برای ارائه بهترین کیفیت از ورق گرم به خریداران و تولید کنندگان سایر صنایع می باشند. این محصول با توجه به پروسه طولانی ساخت، قیمت مقرون به صرفه ای دارد، اما تحت تأثیر یک سری عوامل می باشد.

 اصلی ترین موارد اثرگذار بر خرید ورق سیاه  قیمت آن می باشد که عوامل مهم قیمت ورق فولادی سیاه می توان به  عرضه و تقاضا در بورس، نوسانات ارز و دلار، کارخانه تولید کننده، استانداردهای تولید، مواد اولیه مورد استفاده، کیفیت سنگ آهن فراوری شده، کیفیت ورق گرم، ابعاد و وزن اشاره کرد.

در این میان به علت تحریم های اقتصادی در کشور، نرخ شمش فولادی وارداتی و صادراتی تأثیری در تعیین قیمت ورق های فولادی نداشته و در نتیجه قیمت پایه ورق سیاه در بورس کالا بر اساس میزان تقاضا خریداران و عرضه تولید کنندگان مشخص می گردد. در واقع هر چه تقاضای بیشتری برای این محصول وجود داشته باشد، در عرضه بعدی ممکن است با افزایش قیمت مواجه شویم.

همچنین پارامتر وزن یکی از عواملی است که نرخ ورق گرم بر اساس آن محاسبه می شود. از این رو برای محاسبه وزن این محصول از دو روش می توان استفاده کرد:

• مراجعه به جدول وزن ورق سیاه
• استفاده از فرمول محاسبه وزن ورق های فولادی

جداول وزن این محصول به صورت رول و شیت در وب سایت آهن اینفو برای سه کارخانه فولاد مبارکه، اکسین و کاویان قابل مشاهده هستند. تنها کافی است خریداران با داشتن ضخامت، طول و عرض به جداول وزن این فلز مراجعه کرده و وزن آن ها با قیمت پایه ای که در بورس یا توسط کارشناسان اعلام می گردد، محاسبه نمایند. راه دیگر استفاده از فرمول محاسبه وزن است که یک عدد ثابت در قالب چگالی فلز پایه یعنی آهن داشته و سایر پارامتر های ذکر شده نیز در فرمول جایگذاری شده تا وزن ورق به دست آید. با این وجود فرمول محاسبه وزن شامل موارد زیر است:

وزن ورق سیاه = طول ورق (میلی متر) * عرض ورق (میلی متر) *ضخامت (میلی متر)* چگالی ورق 85/7 (گرم بر سانتی ‌متر مکعب 8)

انواع گریدهای ورق سیاه

به طور کلی ورق های فولادی بر اساس کیفیت و عناصری که در ترکیبات شیمیایی آن ها در مرحله فولادسازی به کار برده می شود، به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند. ضخامت هر کدام از آن ها مصارف خاصی را در بر می گیرد. با این وجود اصلی ترین گرید های ورق سیاه به سه دسته ورق های سیاه معمولی، صنعتی و آلیاژی تقسیم بندی شده و شامل موارد زیر هستند:

آلیاژ ST37

ورق سیاه معمولی که با نام ST37 نیز شناخته می شود، بیشترین کاربرد را در صنعت ساختمان سازی به خود اختصاص می دهد. کربن در این فولاد بسیار کم می باشد و از این رو به عنوان فولاد نرم نیز معرفی می گردد. جوش پذیری عالی، انعطاف پذیری و استحکام مناسب از ویژگی های این نوع فولاد می باشد. گریدهای ساختمانی از این قبیل شامل ST44، ST33 و ST22 هستند.

گرید ‌ ST52

یکی دیگر از اصلی ترین گریدهای ورق گرم که در دسته محصولات صنعتی قرار می گیرد، آلیاژ ST52 می باشد که بیشترین کاربرد آن در ساخت مخازن تحت فشار، سازه های فلزی سنگین، خودروسازی و … است. قابلیت تحمل نیروی فشاری، پیچشی و خمشی، وزن سبک و استحکام کششی بالا از ویژگی های این نوع فولاد است.

گریدهای آتش خوار

محصولات آتش خوار گریدهایی از ورق سیاه هستند که مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت دارند. گریدهای آتش خوار شامل ورق های A283 و A516 به همراه گریدهای آن ها می باشند و بیشتر در ساخت مخازن و مصارفی که در معرض حرارت بالا هستند به کار می روند.

ورق های آلیاژی سیاه

منظور از ورق های آلیاژی، گریدهای مشخصی هستند که فرایند تولید سخت تری داشته و عناصر خاصی در ترکیبات آن ها وجود دارد. این محصولات شامل موارد API در ساخت لوله های مختلف انتقال نفت و گاز، گرید های SAPH، A285، A572، شیت های ضد سایش مانند CK 45 و MO40 ، شیت های آجدار و … هستند.

تفاوت ورق سیاه و گالوانیزه

همان طور که می دانید ورق سیاه کاربردهای زیادی را در صنعت به خود اختصاص می دهد و برای سایر ورق های فولادی نیز در عنوان محصولات اسیدشویی به کار برده می شود. یکی از این فلزات در دسته ورق های پوشش دار قرار گرفته و گالوانیزه نام دارد. تفاوت ورق گالوانیزه با سیاه در میزان مقاومت در برابر رطوبت، آب، اکسیداسیون، زنگ زدگی و خوردگی است که ورق سیاه در این مورد بسیار ضعیف می باشد.

از سوی دیگر ورق گالوانیزه از طریق فرآیند نورد سرد و سپس پوشش دهی با استفاده از فلز روی تولید شده و در نتیجه ضخامت بسیار کمی نسبت به ورق های سیاه که در فرآیند نورد گرم تولید می شوند، دارد. سطح محصولات گرم به علت ساخت در حرارت بسیار زیاد زبر بوده و رنگی کدر رو به مات دارد؛ در صورتی که فرآیند نورد سرد سبب ایجاد سطحی صاف، صیقلی و درخشان شده و رنگ محصولات گالوانیزه نیز خاکستری روشن می باشد.

همچنین باید گفت یکی از اصلی ترین تفاوت های ورق گرم و گالوانیزه در میزان انعطاف پذیری و استحکام کششی آن ها می باشد. میزان فرم پذیری محصولات گالوانیزه بسیار بالا می باشد و استحکام کششی آن ها نیز در سطح مطلوب قرار دارد. این در صورتی است که میزان استحکام کششی فلزات سیاه بسیار بالا بوده و فرم پذیری آن ها مطلوب می باشد.

تفاوت ورق سیاه و روغنی

یکی از اصلی ترین ورق های فولادی بعد از ورق سیاه، محصولات سرد یا روغنی هستند که از طریق فرآیند نورد سرد تولید می شوند، اما همین تفاوت در روش تولید سبب ایجاد تمایز بین ویژگی ها، ابعاد، گریدها، خواص و کاربردهای این دو دسته بندی می شود. ورق سیاه دارای سطح ظاهری مات و کدر است، اما پس از اسیدشویی و قرار گیری در فرآیند نورد سرد به ورق روغنی تبدیل می شود که از نظر سطح ظاهری صاف، صیقلی و درخشان می باشد.

داشتن قابلیت انعطاف پذیری بالا از دیگر تفاوت های ورق روغنی نسبت به محصولات گرم است. از سوی دیگر تنوع گریدهای ورق سیاه نسبت به سایر ورق های فولادی از جمله روغنی بیشتر بوده و از این رو کاربردهای آن نیز بیشتر صنعتی و گسترده است؛ این موضوع در صورتی است که محصولات سرد بیشتر در موارد کوچک و کاربردی استفاده می شوند.

البته بهتر است بدانید محصولات سرد نیز برای ساخت سایر محصولات فولادی از جمله تسمه، لوله، ورق های پوشش دار مانند گالوانیزه، رنگی و قلع اندود به کار می روند. در نهایت نیز باید گفت محصولات گرم بازه ابعادی متنوع تر و بیشتری دارند؛ در صورتی که ورق های سرد یا روغنی دارای ضخامت پایین و بازه ابعادی محدود هستند.

راهنمای جامع خرید ورق سیاه با کیفیت

برای خرید یک ورق سیاه با کیفیت و قیمت مناسب باید یک سری مشخصات و نکات را در نظر داشته باشید. ابتدا باید استعلام قیمت این فلز را از یک مرجع معتبر مانند بورس کالا یا مراکز فروشی مانند آهن اینفو داشته باشید. سپس باید بدانید این محصول را در نهایت برای چه کاربری مد نظر دارید. گریدهای ورق گرم بسیار متنوع بوده و هر محصول با داشتن عناصر مختلف آلیاژی و غیر آلیاژی، خواص و ویژگی های مختلفی را دارد که آن برای به کارگیری در کاربردهای مختلف آماده می سازد.

پس از مشخص شدن گرید مورد نظر باید برای خرید از یک کارخانه معتبر، از کارشناسان فروش ورق های فولادی مشورت بگیرید تا بدانید کیفیت محصول کدام تولید کننده برای کاربری شما مناسب تر است. تعیین ضخامت و ابعاد نیز در مرحله بعدی قرار دارد. به طور مثال برای خرید ورق سیاه ضخیم بار از 5 تا 100 میلی متر می توانید محصولات کارخانجاتی مانند کاویان، خرم آباد و اکسین را خریداری نمایید.

برای خرید محصولات گرم نازک بار نیز در بازه ضخامتی 2/1 تا 16 میلی متر نیز می توانید محصولات سایر کارخانجاتی مانند گیلان، فولاد مبارکه، نورد و لوله و … را خریداری کنید. یک ورق سیاه با کیفیت دارای تلورانس ابعادی و به خصوص ضخامتی بسیار کم، سطح ظاهری صاف و بدون موج، استحکام کششی بالا (بسته به گرید)، مقاوم در برابر ضربه، فشار و کشش می باشد.

بیشترین گریدهای آلیاژی و صنعتی نیز توسط کارخانه های فولاد مبارکه و اکسین اهواز تولید می شوند و برای خرید کیفیت های معمولی می توانید از طریق بورس کالا یا شرکت های بازرگانی، ورق های گرم را از سایر تولید کنندگان خریداری نمایید.

جمع بندی

در پایان مطلب نیز باید گفت ورق گرم از جمله مهم ترین و پرکاربرد ترین محصولات تخت فولادی به شمار می آید که پروسه تولید آن از سنگ آهن شروع شده و پس از طی عملیات های مختلف، پخت، احیا، فراوری و نورد گرم به ورق سیاه یا گرم تبدیل می شود. این محصول با داشتن آلیاژها یا گرید های مختلف و محدوده ابعادی متنوع به تنهایی نقش مهمی را در فعالیت سایر صنایع فولادی و غیر فولادی و همچنین تولید سایر محصولات از این قبیل مانند لوله و پروفیل، قوطی و .. و ورق های فولادی دیگر مانند محصولات اسیدشویی، روغنی، گالوانیزه، رنگی و … ایفا می کند.