فرآیند تولید ورق سیاه؛ از مواد اولیه تا ساخت محصول نهایی

همانطور که در مقالات پیش در وب سایت همراه فلز اشاره کردیم، ورق سیاه یکی از مهم ترین و پرکاربرد ترین انواع ورق آلات صنعتی است که در خودروسازی، کشتی سازی و همچنین صنایع مرتبط با ساختمان سازی از آن بسیار استفاده میشود. اهمیت بالا و جایگاه ویژه این محصول در صنعت باعث شده است تا صنعت گران به سمت تولید داخلی این ورق گام بردارند، به گونه‌ای که در حال حاضر شاهد این هستیم که کارخانه‌های معتبری نظیر کارخانه فولاد مبارکه اصفهان هر روزه در حال تولید رول‌هایی از این محصول است، در این مطلب از وب سایت همراه فلز قصد داریم به صورت ویژه به توضیحاتی در خصوص نحوه تولید ورق سیاه و استانداردهای لازم برای تولید آن بپردازیم. اگر برای شما هم جالب است بدانید که ورق سیاه چگونه تولید می شود با ما تا انتهای این مطلب همراه باشید. 

تولید ورق سیاه در کارخانه ها چگونه است؟

قبل از اینکه به مراحل تولید ورق سیاه بپردازیم ، لازم است به صورت کلی به 2 روش اصلی تولید ورق آلات صنعتی اشاره می کنیم:  

• روش نورد گرم 
• روش نورد سرد 

به ورق هایی که با روش نورد سرد تولید می شوند ورق روغنی و به ورق هایی که با روش نورد گرم تولید می گردند ورق سیاه گفته می شود. نوع تولید ورق سیاه است که موجب شده است تا گاها به ورق سیاه ورق نورد گرم هم بگویند. مواد خامی که در تولید ورق سیاه از آنها استفاده میشوند معمولا در دمای بسیار بالایی ذوب شده و شکل دهی میشوند، به همین علت است که معمولا ورق های سیاه تولید شده پس از عملیات ذوب و شکل دهی به صورت مات و سیاه رنگ در می آید.

ورق سیاه معمولا در دو کلاس معمولی با استاندارد ST37 و صنعتی با استاندارد ST52 تولید میشود دو فولاد از نوع ۳۶A و نوع ۱۰۱۱A مواد اولیه ورق سیاه هستند که مدل اول قابلیت جوشکاری بهتری دارد و مدل دوم دارای استحکام بیشتری است. پیش از آغاز فرآیند تولید ورق سیاه، ابتدا باید تختال ها تولید شوند.

به قطعات مستطیل شکل فولادی که معمولا در ابعاد 650 میلی متر عرض و 2000 میلی متر طول و 200 میلی متر ضخامت تولید میشوند، تختال یا اسلب میگویند. تختال‌ها به محصولات نیمه آماده فولادی نیز شهرت دارند.

حال که دانستید تختال چیست برمیگردیم به نحوه تولید ورق سیاه و جزئیات اینکه در هر مرحله چه اتفاق هایی می افتد. 

5 مرحله تولید ورق سیاه 

فرآیند تولید ورق سیاه شامل مراحل متعددی است که از انتخاب مواد اولیه آغاز شده و به تولید نهایی می‌رسد.

مرحله 1- حرارت دادن تختال ها 

اگر تختال‌ها نباشند نخستین مرحله تولید ورق سیاه به تولید تختال‌ها اختصاص مییابد اما اگر کارخانه تولید کننده از قبل تختال‌های فولادی را آماده داشته باشد، نخستین مرحله حرارت دادن تختال‌ها است. 

نخستین گام در تولید ورق سیاه در کارخانه‌های بزرگ این است که تختال‌های نیمه ساخته یا نیمه آماده را در کوره‌ای تحت دمای بسیار بالا قرار داده و حرارت میدهند. حرارت در این مرحله بین 1200 تا 1250 درجه سانتی گراد است. در این مرحله کلیه عناصر آلیاژ تختال حرارت دیده و نواقص ساختاری آنها برطرف میگردد. کنترل دما در این مرحله بسیار حائز اهمیت است، چرا که دمای پایین میتواند پروسه ایجاد رسوب را در تختال دوچندان کرده و از کیفیت و مقاومت ورق سیاه نهایی بکاهد. 

پس از مرحله حرارت دیدن، اسلب‌های حرارت دیده از کوره بیرون آورده میشوند. در این هنگام خواهید دید که روی سطح تختال‌های حرارت دیده یک لایه اکسیدی تشکیل شده است. این لایه اکسیدی یا اصطلاحا پوسته اکسیدی نباید روی سطح نختال باقی بماند و قطعا باید طی عملیات پوسته شویی از سطح تختال پاک شود. 

انتخاب ورق سیاه مناسب برای پروژه‌های مختلف می‌تواند تأثیر زیادی در کیفیت و دوام سازه‌ها داشته باشد. اگر به دنبال آشنایی با معیارهای مهم و نکات کلیدی در خرید ورق سیاه هستید، حتماً به مقاله  راهنمای خرید ورق سیاه در وب‌سایت ما مراجعه کنید تا با اطلاعات دقیق، انتخابی هوشمندانه و متناسب با نیاز پروژه خود داشته باشید.

مرحله 2- پوسته شویی 

در بخش قبل گفتیم که لایه اکسیدی روی تختال‌ها باید از روی سطح آنها پاک شود. به همین جهت تختال‌ها در این مرحله با آبی تحت فشار بسیار بالا شسته میشوند. شسته شدن تختال‌ها قطعا حرارت آنها را کاهش میدهد اما چیزی که مهتر است این است که باید پوسته اسیدی از روی سطح تختال‌ها حذف گردد تا در استحکام آنها خللی ایجاد نشود. 

مرحله 3- نورد خشن 

نورد خشن یا نورد و آنیل مرحله‌ای است که در آن تختال‌های فولادی حرارت دیده و پوسته شویی شده، بین دو غلتک بزرگ قرار میگیرند. غلتک‌ها آنقدر روی تختال‌ها حرکت می‌کنند تا ورق‌های فولادی نازک و نازک‌تر شوند. این کار تا جایی ادامه پیدا میکند که ورق سیاه نهایی به ضخامت و سختی مورد نیاز مشتری‌ها برسد. در نظر داشته باشید که ممکن است در حین نورد خشن ورق‌ها مجدد حرارت داده شده یا اصطلاحا بازپخت شوند. این مرحله یکی از مهمترین مراحل تولید ورق سیاه تلقی می‌شود چرا که طول و عرض و ضخامت ورق در این مرحله قابل تنظیم شدن است. هرچقدر ورق بیشتر نازک شود، عرض آن بیشتر میشود. 

مرحله 4- خنک کاری ورق 

در این مرحله ورق‌هایی که دمایشان حدودا 850 درجه است روی یک سطح خنک قرار میگیرند تا دمای آنها تا حدودا 580 درجه کاهش پیدا کرده و خنک شود. پس از خنک کاری ورق‌ها آماده می شوند تا به واحد کلاف پیچی کارخانه منتقل شوند. 

البته پیش از کلاف پیچی تست‌های کنترل کیفیت و تست‌های مقاومت کششی و .. در واحدهای کنترل کیفیت کارخانه‌ها انجام میشود. 

مرحله 5- کلاف پیچی

با توجه به اینکه حمل و نقل ورق‌ها به صورت کلاف شده راحت تر است معمولا پس از خنک کاری ورق های سیاه برای کلاف پیچی آماده میشوند. در این مرحله ورق‌های خنک شده توسط دستگاه‌های کلاف پیچ به صورت کلاف شده در می‌آیند و آماده بسته بندی و فروش می‌شوند. 

مراحل فوق خلاصه‌ای از نحوه تولید ورق سیاه در کارخانه های تولید کننده بود که بیان کردیم. در ادامه به معرفی مهمترین کارخانه‌های تولید کننده ورق سیاه در ایران می پردازیم. 

استانداردهای تولید ورق سیاه چیست؟

همانطور که در بالاتر نیز اشاره کریدم ورق سیاه در دو نوع معمولی و صنعتی تولید میگردد که هر یک از این انواع از استانداردهای از پیش تعیین شده ای تبعیت میکنند. ورق سیاه صنعتی معمولا در بازار با نام و کد تجاری ST37 عرضه میگردد که در صنعت ساختمان سازی به خصوص تولید سوله‌ها و در سدسازی کاربرد فراوان دارد. ورق سیاه معمولی نیز عموما در بازار با کدهای مختلفی اعمم از : A516-GR60,70 و A285-GR C و A283-GR C و ST52 شناخته می شوند. ابعاد استاندارد برای تولید ورق سیاه نوع صفحه ای نیز به شرح زیر است:  

• 2000*1000 mm 
• 2500*1250 mm 
• 6000*1000 mm 
• 6000*1500 mm 
• 6000*2000 mm 
• 12000*2000 mm 

جدول مقایسه استانداردها

استاندارد	نوع کاربرد	مقاومت نسبی	قابلیت جوشکاری	موارد مصرف
ST37	معمولی	متوسط	بسیار خوب	اسکلت فلزی، سوله، ساختمان‌سازی
ST52	صنعتی	بالا	خوب	پل‌ها، ماشین‌آلات صنعتی، سازه‌های سنگین

گفتنی است ابعاد ذکر شده در کارخانه های تولید کننده مرسوم‌تر هستند، اما کارخانه‌ها معمولا این قابلیت را دارند تا ورق سیاه مورد نظر مشتری را در هر ابعادی که بخواهد به صورت سفارشی تولید کنند. 

✅در صورت تمایل به ثبت سفارش، مشاوره و خرید و استعلام قیمت ورق سیاه، از بنگاه هم راه فلز، با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید. 

مهمترین کارخانه های تولید کننده ورق سیاه 

تا به این لحظه به مرور مراحل تولید ورق سیاه پرداختیم در ادامه به معرفی مهم ترین کارخانه های تولید کننده ورق سیاه اشاره‌ای کوتاه میکنیم. در کارخانه ها معمولا ورق سیاه را به دو روش نورد گرم پیوسته و نورد گرم نا پیوسته تولید می کنند. پیوسته یا ناپیوسته بودن روش تولید، میزان نرمی و سختی و مقدار کربن استفاده شده در ترکیبات ورق در کارخانه جات مختلف متفاوت است.  

• کارخانه فولاد مبارکه اصفهان 
• کارخانه فولاد کاویان 
• کارخانه فولاد اکسین اهواز 
• مجتمع فولاد گیلان

ورق سیاه در هر یک از کارخانه های نام برده به دو صورت رول و کلاف (شیت) تولید میشود. از ورق گرم رول عموما برای مصارفی نظیر ساخت چهارچوب درب و پنجره های فلزی، لوله‌های گاز، لوله های آب، ستون ها و گاردریل استفاده می شود. 

اشتباهات رایج در انتخاب ورق سیاه

با وجود کاربرد گسترده ورق سیاه در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی، بسیاری از خریداران به دلیل نداشتن شناخت کافی از مشخصات فنی و شرایط تولید، دچار اشتباهاتی می‌شوند که می‌تواند کیفیت نهایی پروژه و حتی ایمنی سازه را تحت تأثیر قرار دهد. در ادامه به مهم‌ترین این اشتباهات اشاره می‌کنیم:

1️⃣ بی‌توجهی به استاندارد ورق و نوع کاربرد پروژه
یکی از رایج‌ترین اشتباهات، انتخاب ورق سیاه بدون در نظر گرفتن استاندارد مناسب است. برای مثال استفاده از ورق ST37 در پروژه‌هایی که نیاز به مقاومت مکانیکی بالاتری دارند، می‌تواند باعث کاهش عمر مفید سازه شود. تطابق استاندارد ورق با نوع مصرف، نخستین اصل یک انتخاب صحیح است.

2️⃣ تصمیم‌گیری صرفاً بر اساس قیمت روز بازار
پایین بودن قیمت همیشه به معنای انتخاب بهتر نیست. تفاوت در کیفیت مواد اولیه، فرآیند نورد، کنترل دما و حتی کارخانه تولیدکننده، همگی بر کیفیت نهایی ورق سیاه تأثیرگذارند. انتخاب صرفاً بر اساس قیمت، معمولاً در بلندمدت هزینه‌های بیشتری به پروژه تحمیل می‌کند.

3️⃣ نادیده گرفتن ضخامت واقعی و تلرانس تولید
در بسیاری از پروژه‌ها، اختلاف جزئی در ضخامت واقعی ورق با مقدار اسمی آن می‌تواند مشکلات اجرایی ایجاد کند. بررسی تلرانس ضخامت و یکنواختی سطح ورق، به‌ویژه در کاربردهای صنعتی و سازه‌های حساس، اهمیت بالایی دارد.

4️⃣ عدم توجه به شرایط نگهداری و حمل‌ونقل ورق سیاه
ورق سیاه در صورت نگهداری نامناسب یا حمل‌ونقل غیراصولی، ممکن است دچار زنگ‌زدگی سطحی یا تغییر شکل شود. این موضوع به‌خصوص در خریدهای عمده و پروژه‌های زمان‌بر، نباید نادیده گرفته شود.

جمع بندی

در این مقاله از وب سایت همراه فلز سعی کردیم به صورت کامل و جامع اما با زبانی ساده و روان مراحل تولید ورق سیاه را برای شما توضیح دهیم. طبیعتا برند بودن یک کارخانه باعث میشود تا قیمت تمام شده محصولات آن واحد تولیدی نیز نسبت به دیگر کارخانه‌ها اندکی بالاتر باشد. البته صرفا کارخانه تولید کننده تعیین کننده قیمت یک محصول نیست بلکه بی شک عوامل دیگری نظیر نرخ ارز و تورم هم روی قیمت تمام شده محصولات پرکاربردی نظیر انواع ورق آلات صنعتی تاثیرگذار هستند.

طبق تجربه تیم فنی همراه فلز در بررسی ورق‌های تولیدی کارخانه‌های مختلف کشور، تفاوت در کنترل دما، کیفیت نورد و یکنواختی ضخامت، تأثیر مستقیمی بر عملکرد ورق سیاه در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی دارد. به همین دلیل شناخت دقیق فرآیند تولید، برای خریداران حرفه‌ای اهمیت ویژه‌ای دارد.