ماشین آلات فرآیند تولید ورق استنلس استیل

تولید ورق استیل تنها در اختیار معدود کشورهای دنیا می باشد. کشور ایران همچنان وارد کننده مستقیم بوده و هیچ ورق استیلی در ایران تولید نمی شود. ورق استیل آلیاژی است حاوی آهن و عناصر متعدد دیگری چون نیکل، کروم، مولیبدن و کربن. این آلیاژ نسبت به آهن خالص یا فولاد ساده -که عبارت است از آهن و کربن به طور ساده- در برابر خوردگی مقاوم تر است. (ماشین آلات فرآیند تولید ورق استنلس استیل)
این عناصر موجود در ورق استیل یعنی نیکل، کروم و دیگر افزودنی ها، یک لایه اکسیدی غیر فعال در این آلیاژ ایجاد می کنند که باعث مقاومت در برابر زنگ زدگی شده و سطح براق و آینه ای (منعکس کننده) پدید می آورد. سطح براق و درخشان ورق استیل نسبت به استیل یا فولاد ساده، در برابر کدورت (کدر شدن) بسیار مقاوم است و به همین دلیل آن را ورق استیل یا فولاد زنگ نزن می نامیم.

بزرگترین تولید کنندگان ورق استیل در بازار

در ایران کارخانه های تولیدکننده ورق استیل سهمی در بازار داخلی ندارند و بیشتر ورق های استیل مورد استفاده در بازار، وارداتی هستند.

تیسکو چین (Tisco)

بزرگترین صادرکننده ورق استیل در کشور چین، تیسکو چین (Tisco) می باشد. ورق های این کارخانه دارای ضخامت 0.8 الی 6 میلیمتر است. این واحد تولیدی در سال 1934 به بهره برداری رسید و در زمینه تولید انواع محصولات فولادی و مواد خام نظیر کک (Coke) فعالیت دارد. تیسکو چین زیر مجموعه یک کمچانی بزرگ است.

وایسی تایوان

شرکت وایسی تایوان در سال 1973 شروع به فعالیت کرده است. این شرکت علاوه بر ورق استیل مقاطع طویل نظیر نبشی، ناودانی، میلگرد و پروفیل تولید میکند. ورق های تولید شده توسط کشور تایوان از نظر سهم داخلی بازار میتوان در رتبه دوم قرار داد. این ورق ها در دو نوع ورق های استیل بگیر در گرید 430 و ورق های استیل نگیر در سری 300 تولید میشوند و علاوه بر ایران به کشورهای ترکیه و چین نیز صادر میگردد.

یوسکو تایوان (Yusco)

یوسکو شرکت دیگر که در کشور تایوان می باشد که ورق استیل تولید و در بازار ایران عرضه میکند. ورق های شرکت یوسکو کیفیت بیشتر نسبت به دگیر ورق های موجود در بازار دارد.

ویراج هند (Viraj)

یکی از بزرگترین تولید کنندگان و صادر کنندگان محصولات استنلس استیل در جهان شرکت ویراج هند می باشد. این شرکت در سال 1992 فعالیت خود را آغاز کرد. محصولات این شرکت شامل میلگرد، سیم، سیم جوش، فلنج، اتصال دهنده ها، پروفیل و ورق استیل می باشد. محصولات استیل این شرکت در رده های مختلفی مانند Austenitic ، Ferritic ، Martenistic ، Duplex تولید می شود.

پوسکو کره (Posco)

شرکت پوسکو تولیدکننده استیل کره در سال 1968 شروع به فعالیت کرده است. این شرکت در حوزه تولید انواع محصولات فولادی و آلیاژی فعالیت دارند. شرکت پوسکو گرید های مختلف استیل نظیر استیل سری 300، 400 ، مارتنزیت و داپلکس تولید می کند.

تسکو استیل کره جنوبی (Tesco steel)

یکی از کشورهای تولیدکننده ورق استیل کشور کره جنوبی می باشد که محصولات آن را میتوان در بازار داخلی خریداری نمود. گرید های ورق تسکو در سری 300 می باشد. کیفیت این ورق بعد از ورق های تایوانی در رتبه دوم قرار دارند. تسکو استیل علاوه بر ورق استیل، انواع لوله و اتصالات، میلگرد استیل نیز تولید میکند.

شرکت آسرینکوس اسپانیا (Acerinox)

شرکت آسرینکوس اسپانیا در سال ۱۹۷۰ تاسیس شد. هر چند این شرکت در ابتدا به عنوان پشتیبان فنی شرکت های فولادی سازی ژاپنی فعالیت می کرد اما امروزه توانسته است به یکی از بزرگترین تولید کنندگان استیل یا فولاد ضد زنگ در دنیا تبدیل شود. در حال حاضر شرکت آسرینوکس ۳۵ دفتر بین المللی فروش در ۳۱ کشور جهان دارد و محصولات خود را به ۸۱ کشور صادر می کند.(ماشین آلات فرآیند تولید ورق استنلس استیل)

آشنایی با فرایند نورد گرم ورق استنلس استیل

مواد خام

استنلس استیل زمانی شکل می گیرد که مواد خام نیکل، سنگ آهن، کروم، سیلیسیوم، مولیبدن و عناصر دیگر با هم ذوب شوند. این آلیاژ حاوی طیف متنوعی از عناصر شیمیایی اصلی است که وقتی با هم ترکیب می شوند، آلیاژی قدرتمند پدید می آورند. نسبت های مختلف عناصر تشکیل دهنده ی استنلس استیل یعنی آهن، نیکل، کروم، مولیبدن و کربن تعیین کننده ی نوع استنلس استیل است. نسبت آهن به عناصر دیگر نشان می دهد که 1-لایه اکسیدی محافظ کننده محافظت کننده تا چه حد مقاوم است؟ 2-فلز (استنلس استیل) در برابر مواد و محیط های خورنده ی خاص تا چه میزان مقاومت دارد؟ 3-برخی خواص و ویژگی های مکانیکی دیگر نظیر سختی، نقطه ذوب، ضریب برشی و غیره به چه صورت هستند؟
نسبت های متغیر اجزاء استنلس استیل، انواع مختلف آلیاژ استنلس استیل را به وجود می آورد. هر ترکیب واحد معرف یک گرید استنلس استیل است، مثلاً ورق استیل ۳۰۴، استنلس گرید ۳۱۶ یا استنلس استیل گرید ۴۲۰.

ترکیبات استیل چیست؟

فلز استیل دارای انواع مختلفی است که تفاوت آن‌ها به میزان و نوع آلیاژ به کاربرد شده در آن‌ها بستگی دارد. این ترکیبات شامل: آهن، کربن، سیسیلیم، منگنز، کروم، نیکل، مولیبدن، تیتانیوم و غیره می‌شود. در این ترکیبات، نسبت آهن به عناصر دیگر نشان دهنده 3 مورد مهم است:
در جدول زیر می‌توانید مقدار آلیاژ و نوع آلیاژ استفاده شده در انواع استیل ضد زنگ را مشاهده کنید:

عنصر اصلی ورق استیل، آهن است. یعنی ورق استیل از ترکیب آهن با عناصر مختلف به وجود می‌آید؛ اما نکته‌ای که در اینجا باید به آن پرداخت این است که، باوجود آهن به عنوان عنصر اصلی در ورق‌های استیل، نوسانات قیمت آهن می تواند یکی از عوامل مؤثر در قیمت ورق استیل باشد.
با توجه به نوع این ورق نیز، استانداردهای ورق استیل که برای تولید آن‌ها رعایت می‌شود نیز متفاوت است. به عنوان مثال در تولید ورق استیل 304 از استانداردهای ASTM, ASME, API, ANSI استفاده می‌شود.

نحوه تولید ورق استیل چگونه است؟

همان‌طور که در جدول بالا مشاهده کردید، مقدار آلیاژ استفاده شده در هر نوع از ورق استنلس استیل متفاوت است. این تفاوت در میزان عناصر ترکیبی، باعث می‌شود که کاربرد هر نوع ورق استیل با دیگری متفاوت باشد. بنابراین تولیدکننده ورق استیل ابتدا باید نیاز خود یا خریدار را جهت استفاده از ورق استیل بداند تا با توجه به آن اقدام به تولید و ترکیب عناصر کند.(ماشین آلات فرآیند تولید ورق استنلس استیل)
در واقع می‌توان گفت نوع استیلی که سازنده قصد تولید آن را دارد تعیین کننده میزان ترکیب آلیاژها است. لازم به ذکر است برخی بخش‌های اولیه فرایند تولید ورق استیل، شبیه به مراحل تولید ورق فولادی است که در مطلب دیگری تمامی این مراحل را توضیح داده‌ایم و با مراجعه به آن می‌توانید آن را با نحوه ساخت ورق استیل مقایسه کنید. در ادامه با روش ساخت استیل به صورت مرحله به مرحله آشنا شوید:

کارگاه ذوب مواد اولیه استیل و مواد خام

مواد خام موردنیاز برای تولید درون کوره قرار می‌گیرند تا به نقطه ذوب برسند، این فرایند معمولاً بین 8 الی 12 ساعت به طول می‌انجامد.
تولید ورق استیل با ذوب ضایعات آهنی شروع، و سپس ترکیب شیمیایی آن در کارگاه ذوب مشخص می گردد. بدین صورت که ابتدا مواد خام ورق استیل و آلیاژهای آهنی بازیافت شده در یک کوره قوس الکتریکی با ظرفیتی -بالغ بر 160 تن- تبدیل به مذاب می گردد. سپس فلز مذاب به یک مبدل منتقل شده، که برای حصول ترکیب شیمیایی مورد نظر، عناصر آلیاژی به آن اضافه می گردد. به همین صورت می توان تمامی گریدهای استاندارد را تولید نمود. پاتیل مذاب به منظور حصول دقیق ترین ترکیب شیمیایی و دمای استاندارد، قبل از فرآیند ریخته گری پیوسته شامل عناصر آلیاژی دیگری نیز می باشد.
در نتیجه آلیاژ مذاب در طول فرآیند ریخته گری پیوسته ریخته گری، سرد و بعد منجمد می شود. در این مرحله عرض حداکثر مشخص شده و استیل با طول و عرض های مورد نظر از طریق هوا برش به ابعاد مورد نظر تقسیم می گردند، که قبل از اینکه این ورق ها را جهت نورد گرم وارد غلتک ها کنند، به منظور از بین بردن عیوب سطحی روی سطح زمین می نشانند.

کربن زدایی؛ حذف کربن اضافی

مواد خامی که در کوره ذوب شده‌اند، وارد دستگاه خلأ اکسیژن دی کربوریزاسیون (VOD) یا سیستم آرگون اکسیژن دی کربوریزاسیون (AOD) به منظور حذف کربن‌های اضافی می‌شوند.

هم زدن یا تنظیم مواد ذوب شده

برای اطمینان از کیفیت استیل تولید شده، نیاز است که فلزهای ذوب شده هم زده شوند. این هم زدن باعث می‌شود تا استیل تولید شده کیفیت بیشتر و سطح یکدستی داشته باشد.

فرم دهی با نورد گرم ورق استیل

زمانی که استیل تولید شده شروع به سرد شدن می‌کند، آن را در کوره‌ای با دمای 1250 درجه سانتی‌گراد برای گرم شدن مجدد قرار می‌دهند؛ این فرآیند باعث می‌شود تا استیل زبر و زخمت گردد. سپس این استیل تولید شده به شکل کویل سیاه در می آید و معمولاً برای پروژه‌هایی که زیبایی در آن اهمیت خاصی ندارد، این کویل‌ها به همین صورت استفاده می‌گردند. اما پیش از آن این کویل‌ها را به بخش اسید شویی و آنیل منتقل می کنند.
اولین مرحله از کاهش ضخامت ورق در این مرحله صورت می پذیرد. این فرآیند در ابتدا شامل دوباره گرم کردن ورق ها در یک کوره با دمایی معادل 1250 درجه سانتی گراد می باشد. کاهش اولیه ضخامت در حین چندین پاس نورد حاصل می شود، در حالی که تونل گرمایی، دمای ورق ها را در طول کاهش ضخامت حفظ می کند. در نتیجه ورق ها طی 7 پاس نورد به ضخامت های تقریبی مورد نظر می رسند. ورق استیل بعد از سرد شدن، به علت سطح اکسیدی به شکل کویل سیاه در می آید. در نهایت کویل ها استیل جهت عملیات حرارتی آنیل و اسیدشویی به بخش مورد نظر منتقل می شوند.

عملیات حرارتی یا آنیلینگ اولیه؛ اسیدشویی ورق استیل

برای حفظ و افزایش خواص مکانیکی، استیل تولید شده می‌بایست آنیل شود؛ یعنی باید تحت شرایط کنترل شده سرد شوند و به کوره‌های حرارتی مخصوص آنیل برود (عملیات آنیل کردن، چقرمگی و شکل پذیری ورق را افزایش می‌دهد). پس از آن کویل‌ها توسط عملیاتی به نام شات بلاست (فرآیند شستشوی شیمیایی در حمام‌های اسید)، اکسید زدایی می‌شوند. اسیدشویی ورق استیل باعث می‌شود تا سطح ورق‌های استیل، سفید شده و بدون کوچک‌ترین اکسیدی باشند. کویل‌هایی که توسط عملیات شات بلاست، اکسید زدایی شده‌اند بدون نیاز به مرحله نورد سرد ورق استیل، می‌توانند روانه بازار شوند.

آنیلینگ نهایی؛ نورد سرد ورق استیل

در این مرحله کویل‌ها بنا به خواسته مشتری ضخامت موردنظر را پیدا کرده و با توجه به نوع استیل شکل و فرم مورد نظر را گرفته یا برش داده می‌شوند. سپس به آنیلینگ نهایی رفته و پس از آن وارد مرحله نورد سرد می‌شوند. نورد سرد باعث می‌شود سطح ورق استیل، براق و یکدست شود تا بتوان از آن‌ها در مصارفی که زیبایی اهمیت دارد، استفاده شود.
در این مرحله ضخامت ورق استیل با توجه به درخواست و نیاز نهایی مشتری کاهش داده می شود. عملیات حرارتی آنیل پایانی خواص مورد نیاز با توجه به درخواست و نیاز مشتری را به محصول می دهد. در نتیجه فرآیند نورد سرد، سطح پرداخت و صافی سطح ورق استیل این امکان را می دهد که ورق های مورد نظر برای کاربردهای دارای اهمیت از نظر زیبایی از جمله لوازم منزل مورد استفاده قرار گیرند. ضخامت کویل های سفید دوباره در فرآیند نورد سرد کاهش می یابند. نورد سرد برای کاهش ضخامت و بهبود کیفیت سطح ورق استیل صورت می گیرد. بعد از نورد سرد، عملیات حرارتی آنیل، خواص مکانیکی ورق استنلس استیل را بهبود می بخشد. سپس یک عملیات شستشوی شیمیایی نهایی اکسید های ایجاد شده ناشی از عملیات حرارتی آنیل را از بین می برد.
عملیات دیگر این است که برای حصول سطح نهایی آنیل روشن (BA) با توجه به نیاز، آنیل تحت یک اتمسفر محافظت شده انجام گیرد. فرآیند آنیل، چقرمگی و شکل پذیری را بهبود می بخشد. در این مرحله هیچ اکسیدی ایجاد نمی شود و هیچ شستشوی شیمیایی لازم نمی باشد. همچنین سطح ورق استیل بسیار براق می گردد.(ماشین آلات فرآیند تولید ورق استنلس استیل)
عملیات پاس های سطحی، صافی سطح نهایی ورق را تضمین می نماید. برای این کار یک، دو یا سه پاس نورد لازم است و سطوح BA و 2B که برای استفاده در ساخت لوازم منزل مناسب اند، تولید می گردند.

کنترل کیفیت ورق استیل (QC)

مهم‌ترین مرحله قبل از تحویل محصول به مشتری، بخش کنترل کیفیت است. قبل از عرضه ورق‌های استیل به بازار، چند نیروی کار متخصص در زمینه کنترل کیفیت، به وسیله آزمون و تحلیل داده‌ها و ابزارهای تخصصی، اطمینان حاصل می‌کنند که ورق استیل تولید شده در بهترین حالت و بالاترین کیفیت به دست مشتری برسد.

محصول نهایی ورق استیل

محصول نهایی ورق استیل قابل برش در عرض و طول می باشد. این محصولات تا آخر عمر خود 100 درصد قابل بازیافت می باشند. در طول عملیات تکمیلی محصول، ظاهر سطح نهایی با توجه به درخواست مشتری اعمال می شود. این عملیات عبارتند از: پولیشکاری، برسکاری و بقیه فرآیند های ویژه.
عملیات نهایی ورق استیل عملیاتی است که شکل نهایی محصول بدست می آید. کویل ها قابل برش در طول، به منظور دستیابی به ورق ها می باشند. کویل ها همچنین قابل برش در عرض به منظور دستیابی به نوار ها و ورق های نازک می باشند. محصولات نهایی دیگری از جمله لوله را می توان با شکل دهی و جوشکاری ورق های تخت تولید نمود.

نحوه تولید ورق استیل رنگی چگونه است؟

برای آشنایی با فرایند تولید ورق استیل رنگی، ابتدا باید بدانید ورق استیل رنگی چیست؟ ورق استیل رنگی، نوعی ورق با ظاهر زیبا و ماندگاری بالا است که بیشتر از آن در نمای ساختمان، ساخت لوازم خانگی و هر پروژه‌ای که زیبایی در آن اهمیت ویژه‌ای دارد، استفاده می‌شود.
فرایند تولید ورق رنگی استیل مشابه دیگر انواع ورق استیل است؛ پس از آخرین مرحله از تولید ورق استیل، سطح ورق باید عاری از هرگونه مواد اضافی یا آلودگی باشد، سپس ورق را در یک محفظه خلأ قرار می‌دهند تا گاز آرگون روی تمام سطح ورق قرار بگیرد. در واقع می‌توان گفت سطح ورق توسط یون‌های آرگون بمباران می‌شود، سپس اتم‌های فلز هدف روی سطح ورق می‌نشینند و پوشش رنگی را ایجاد می‌کنند.

نحوه پوشش ورق رنگی استیل؛ با عملیات PDV

لایه نشانی با بخار فیزیکی روی ورق را عملیات PDV میگویند؛ این عمل از جدیدترین روش‌های پوشش دهی ورق است که باعث می‌شود مقاومت ورق در برابر سایش افزایش یابد. نحوه پوشش دهی ورق استیل با روش PDV، برخلاف روش‌های آبکاری و رنگ رزی، به محیط اطراف آسیبی وارد نمی‌کند. دلیل آن‌هم عدم وجود گازهای مضر، فاضلاب سمی و پسماندهای مضر است. همچنین رنگ اعمال شده از طریق این روش، بسیار مقاوم‌تر بوده و کیفیت بالاتری دارد.(ماشین آلات فرآیند تولید ورق استنلس استیل)

چه رنگ‌هایی از طریق روش PVD روی ورق اعمال می‌شود؟

رنگ‌هایی که از این طریق روی ورق قابل اعمال است، عبارت‌اند از:
• طلایی: تیتانیوم
• رز گلد: زیرکونیم
• برنز رنگ: تیتانیوم و آلومینیوم
• قرمز: زیرکونیوم در غلظت بیشتر
• مشکی: تیتانیوم، آلومینیوم و کربن
• آبی: تیتانیوم و آلومینیوم در غلظت بیشتر

استاندارهای ورق استیل رنگی

ورق استیل رنگی نیز مانند هر مقطع فلزی یا فولادی دیگری، طبق استانداردهای تائید شده تولید شده است. انواع استاندارد ورق رنگی استیل عبارت است از:
• Jis g 3322
• Astm a 755
درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد: