الکتریکالـا

صنعت نورد و فلزات

صنعت نورد و فلزات به مفهوم امروزی آن، ولی در شکل‌های بسیار ابتدایی و ساختار کوچک به آغاز قرن هفدهم برمی‌گردد.

به این ترتیب که دو غلتک از جنس چدن در یک فریم قرار داده می‌شد و فلزهایی مانند قلع و سرب را نورد می‌کردند.

با وجود این‌که در صنعت نورد و فلزات قبل‌تر از این از غلتک‌هایی برای صاف کردن و پرس‌ کردن مواد استفاده می‌شد.

ولی ایده‌ استفاده از غلتک‌ها به منظور ایجاد کاهش در سطح مقطع فلز در این قرن به‌وجود آمد.

تاریخچه صنعت نورد و فلزات

بعد‌ها در صنعت نورد و فلزات سعی بر استفاده از غلتک‌های بزرگ‌تر و سنگین‌تر شد و گشتاور لازم برای به چرخش درآوردن آن‌ها بوسیله‌ی استفاده از اسب و با پره‌های آبی تأمین می‌شد.

ایده‌ ایجاد شیار روی غلتک‌ها به منظور شکل دادن به مقاطع میله‌ها و تیر‌ها نیز به همین دوران برمی‌گردد.
قفسه‌های غلتک به سرعت گام‌های تکاملی خود را پیمودند و بزودی افزون بر نورد فلزهای نرم نورد گرم فولاد نیز شدنی شد. تنگنای نیرو و توان، ایده‌ی استفاده از غلتک‌های کوچک‌تر را مطرح کرد. برخی صنعت‌گران متوجه شده بودند که نورد با غلتک‌های کوچکتر به نیرو و توان کمتری احتیاج دارد. از این رو استفاده از غلتک‌های کاری کوچک‌تر که بوسیله غلتک‌های بزرگتر پشتیبانی می‌شدند، متداول شد و در اصطلاح قفسه‌های چهار غلتکه به‌وجود آمدند.

نورد و فلزات

پس از پیدایش ماشین‌های بخار، قفسه‌های نورد دوباره بزرگتر شدند و موتورهای با توان بسیار بالا، در اندازه‌های 15000 اسب برای نوردهای سنگین شمش های فولادی استفاده شده‌اند.

قفسه‌های نورد به تدریج گام‌های تکامل خود را پیمودند.

به طوری که محصولات پروسه‌ی نورد، بویژه فولادها، به مهم‌ترین محصولات فلزی در سطح جهان تبدیل شدند.

برای اغلب فراورده ها، روش‌های نورد، جایگزین دیگر روش های شکل دادن فلزها، همانند آهنگری و ریخته گری شدند.

در این راستا آشنایی با اصول طراحی مراحل نورد بسیار قابل اهمیت است.

دیگر قسمت‌های کارخانجات صنعت نورد و فلزات ، همچون کوره‌های ذوب، ماشین‌های ریخته‌گری برای آماده سازی شمش های اولیه، کوره های پیش گرم برای گرم کردن شمش‌ها، خطوط جابجایی، حمام‌های اسیدشویی، کوره‌های عملیات حرارتی، حمام‌های آبکاری، ماشین‌های بسته بندی و … نیز مراحل تغییر خود را طی کردند.

نورد فلزها:

نورد، یکی از پرکاربرد‌ترین در فرآیند تولید فرآورده‌های فلزی، بویژه فولاد هاست.

به صورتی است که عمده فرآورده‌های فلزی در سطح جهان با این روش تولید می شوند.

با پیشرفت تکنولوژی انواع فرآورده‌های فلزی به ‌ویژه فرآورده‌های فولادی را به روش نورد تولید می کنند.

مهم‌ترین ویژگی فرآیند نورد سرعت تولید آن‌هاست به گونه‌ای که حجم زیادی از فرآورده‌های فلزی از این روش تولید می‌شوند.

در صنعت نورد و فلزات نخستین هدف فرآیندهای نورد کاهش در سطح مقطع و یا ضخامت قطعه کار است.

این کار ممکن است به هر دو صورت نورد گرم و یا سرد انجام پذیرد.

برگزیدن روش به نوع، اندازه, ویژگی‌های ماده و شکل پایانی فرآورده بستگی دارد.

گوناگونی شکل و اندازه ی فرآورده‌های نورد ایجاب می‌کند که فرآیندهای نورد بصورت‌های مختلف به کار گرفته شوند.

برای نمونه نورد طولی، نورد عرضی، نورد پیچشی، نورد مقاطع و غیره.

در نورد صفحه، ورق و تسمه پهنای کار ثابت باقی می‌ماند و عمده تغییر شکل در راستای کاهش ضخامت است.

نورد و فلزات

نورد گرم

نوارهای ورق لازم است که ابتدا شمش‌های ریخته‌گری شود.

در خلال چند مرحله نورد سنگین گرم به تختال‌هایی که ضخامتشان خیلی کمتر از پهنایشان است تبدیل شوند.

پهنای تختال‌ها در مراحل بعدی صنعت نورد و فلزات ، یعنی نورد گرم پایانی تغییر نخواهد کرد.

هدف نورد گرم پایانی کاهش در ضخامت و طبیعتاً افزایش طول ورق و تسمه خواهد بود.

تختال‌های بدست آمده از نورد سنگین یا پیش نورد گرم برای تولید ورق و ورقه به قفسه های نورد گرم فرستاده می‌شوند.

نورد گرم پایانی خود از چند قفسه نورد پیاپی و یا پشت سرهم تشکیل شده است.

شماره قفسه ها به طراحی خط بستگی دارد.

معمولاً این خط از 6 تا 7 قفسه ی نورد همراه با سیستم خنک کننده نهایی و دستگاه کلاف پیچ تشکیل شده است.

فرآورده های پایانی به صورت ورق، ورقه و یا نوار ورق کلاف شده می‌باشند.

همه‌ی قفسه‌های نورد گرم پایانی چهار غلتکه می‌باشند.

این کار سبب می‌شود که ضخامت و تغییرات آن در عرض ورق در هر مرحله از نورد دقیق‌تر کنترل شود.

از آن‌جا که هم‌زمان ورق در همه‌ی قفسه‌ها در حال نورد شدن است، لازم است که هماهنگی دقیقی بین سرعت غلتک‌های قفسه نسبت به یکدیگر وجود داشته باشد هر قفسه نورد به وسیله ی یک موتور برق DC با سرعت متغیر به صورت مستقل کار می‌کند و یک سیستم دقیق الکترونیکی کارکرد همه موتورهای قفسه ها را نسبت به هم هماهنگ می‌کند.

نورد و فلزات

نورد سرد

ورق‌های بدست آمده از نورد گرم پس از اسیدشوئی و عملیات تکمیلی برای کاهش بیشتر ضخامت آن‌ها و دستیابی به ویژگی‌های مکانیکی بهینه به صورت سرد نورد می‌شوند.

ورق و تسمه‌های بدست آمده از نورد سرد در ضخامت‌های گوناگون از 6 تا کمتر از 1/0 میلیمتر بصورت کلاف و یا ورقه بوسیله ی قفسه نوردهای دوسویه و یا پشت سر هم تولید می‌شوند از آنجا که در شرایط کار سرد اندازه‌ی تغییر شکل در فلزها محدود می‌باشد. بنابراین برای تغییر شکل‌های بیشتر لازم است که فلز در شرایط مناسب قاب‌کاری شده تا به دلیل رخداد پدیده‌های بازیابی و تبلور مجدد و ویژگی‌های اولیه ی فلز بازسازی شوند.

مراحل خط تولید نورد

خطوط تولید نورد بسته به فضای در دسترس و همچنین به مقدار تولید و درخواست مورد نظر طراحی خاص خود را دارا می‌باشد.

ذوب انواع فولاد سه روش اصلی دارد که به شرح زیر می باشد:

  •  احیاء مستقیم که کنسانتره و گندله مواد اولیه مورد نیاز آن می‌باشد. مانند فولاد مبارکه
  • کوره بلند که دانه درشت مواد اولیه آن می‌باشد مانند ذوب آهن اصفهان

نکته‌ای که می‌توان به آن اشاره کرد این است که معمولا مواد اولیه از معادن و کارخانجاتی مانند گل گهر بافق خواف و غیره تامین می‌گردد.

  • ذوب آهن‌هایی که مواد اولیه آن‌ها انواع مختلف آهن اوراق شده می‌باشد و در ایران تعداد زیادی کارخانه کوچک و متوسط مبادرت به این کار می‌کنند .

در کارخانه‌های صنعت نورد و فلزات معمولا شمش به ابعاد مختلف را گرفته و محصولات مختلف را تولید می کنند.

در ابتدای روند شمش‌ها را وارد کوره می‌کنند که دمای کوره ها تا 1100 درجه سانتی گراد می‌باشد.

برای این کار شمش‌ها را توسط یک جك هيدروليكی به داخل كوره‌ها هدايت می‌شود.

وقتي شمش‌ها در داخل كوره قرار گرفتند به وسيله‌ي جريان‌های گردآبي دردماي 1100 سانتی گراد جهت نورد آماده می‌شوند.

در این مرحله پس از رسيدن شمش‌ها به دمای مورد نظر جهت نورد به خط تولید ارسال می‌شود.

سپس شمش‌های پخته شده روي رول‌ها قرار می‌گیرد و به طرف مرحله رافينگ هدايت مي‌شوند.

مرحله رافينگ در سه مرحله از قطر شمش‌ها كاسته و به طول آن می‌افزاید.

مرحله آخر در صنعت نورد و فلزات قسمت آج زنی میلگردها می‌یاشد.

بعد از استند آج زنی قیچی متراژ جهت برش میلگردهای تولید شده در طول‌های مشخص بکار برده می‌شود.

میلگردهای تولیدی در زیرگیوتین‌های بسته بندی به طول 12 متری طبق استاندارد با دستگاه‌های برش داده شده است.

در مرحله آخر به صورت بندیل های 2 تنی با دستگاه بسته بندی می شوند.

نورد و فلزات

دستگاه‌های مورد استفاده در صنعت نورد و فلزات

  • کوره پیشگرم: پخت شمش‌ها.
  • رول های کوره: انتقال شمش جهت نورد به طرف رافینگ.
  • دستگاه رافینگ: جهت نورد و کاهش ابعاد شمش و افزایش طول آن.
  • دستگاه رول‌های رافینگ: انتقال مواد به طرف استند.
  • قیچی سرزن
  • استند: که شامل قسمت‌های موتور گیربکس، گاردان، غلطک‌های مونتاژ شده، گایدهای ورودی و خروجی.
  • قیچی مترا: برش میلگرد در طول‌های معین.
  • خنک کاری و آماده سازی برای بسته بندی.
استفاده از اینورتر درصنعت نورد و مورد استفاده آن:

در صنعت نورد و فلزات به دلیل نیاز به راه‌اندازی ایمن و اینکه این صنعت نیاز کنترل دقیق و با دقت گشتاور بالا دارد.

همچنین دارای حساسیت بالایی می‌باشد.

همچنین نیاز به عملکرد سریع و آسان برای موتور را دارد نیاز به استفاده از اینورتر کاملا به طور محسوس دیده می‌شود.

استفاده از اینورتر برای كنترل دور موتورها در صنعت نورد و فلزات مزایای زیادی دارد كه مهمترین آن‌ها عبارتند از:

  • امکان کنترل جهت سریع و آسان موتور
  • کاهش مصرف انرژی و هزینه برق
  • راه‌اندازی ایمن که به موتور آسیب نرسد چون معمولا موتورها در حالت عادی جریان راه اندازی بالایی احتیاج دارند.
  • مدهای کنترلی متنوع برای حفاظت از موتور در برابر اضافه جریان یا تغییرات ولتاژ
  • تنظیم کنترل سرعت با دقت بالا برای موتور با استفاده از پارامترهای مختلف راه اندازی

بیشتر بخوانید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *