الدرفلة على الساخن

تُعدّ الدرفلة على الساخن (Hot Rolling) إحدى العمليات الأساسية في صناعة تشكيل المعادن التي تلعب دورًا رئيسيًا في إنتاج المقاطع الفولاذية والمعادن الأخرى. تُستخدم هذه العملية لإنتاج الصفائح وقضبان حديد التسليح والمنتجات الصناعية الأخرى نظرًا لمرونتها العالية وقدرتها على تغيير شكل المعادن في درجات الحرارة العالية. سنتناول في هذه المقالة دراسة كاملة لعملية الدرفلة على الساخن وتاريخها ومراحلها ومزاياها وعيوبها وكذلك استخداماتها الواسعة في مختلف الصناعات.

الدرفلة على الساخن هي عملية يتم فيها تسخين المعادن فوق درجة حرارة إعادة التبلور الخاصة بها وتمريرها بين أسطوانات دوارة للوصول إلى الشكل والسُمك المطلوبين. تُؤدّي هذه العملية إلى تغيير التركيب البلوري للمعدن وزيادة قوته الميكانيكية وقابليته للطرق. تتمتّع المنتجات المُتحصّل عليها من الدرفلة على الساخن عادةً بخصائص ميكانيكية أفضل بسبب درجات الحرارة العالية والتغييرات السريعة في الشكل.

تاريخ الدرفلة على الساخن

بدأت عملية الدرفلة لأول مرة في القرن السابع عشر الميلادي باستخدام أسطوانات من الحديد الزهر. في ذلك الوقت، كانت هذه الأسطوانات تتحرّك بمساعدة الخيول أو قوة الماء. مع اختراع المحرك البخاري، دخلت الدرفلة على الساخن مرحلة جديدة وتم تطوير أجهزة أكثر تطورًا مع القدرة على الإنتاج الضخم. تُعرف هذه العملية اليوم كإحدى العمليات الرئيسية في صناعة الفولاذ.

مراحل عملية الدرفلة على الساخن

تبدأ عملية الدرفلة على الساخن بإعداد المواد الخام التي عادةً ما تكون سبائك أو قوالب خام أو ألواح معدنية ناتجة عن عملية الصب. تُسخّن هذه المواد الخام، بعد الاختيار، في أفران التسخين المُسبق إلى درجة حرارة عالية جدًا، عادةً ما بين 1000 و 1300 درجة مئوية، لتكتسب المرونة اللازمة لتغيير الشكل.

في المرحلة التالية، ولضمان جودة سطح المعدن، تتم إزالة القشور التي قد تكونت على السطح نتيجة الحرارة العالية، بطرق ميكانيكية أو كيميائية. ثم تُمرّر السبائك المُسخّنة بين أسطوانات دوارة لتقليل سُمكها تدريجيًا بالضغط وتغيير الشكل والوصول إلى الأبعاد المطلوبة.

تتضمّن هذه العملية عدّة تمريرات درفلة، حيث يقل سُمك المعدن في كل تمريرة. أخيرًا، بعد الوصول إلى الأبعاد المطلوبة، تُبرّد المنتجات المدرفلة بسرعة وتُقسّم إلى الأحجام المطلوبة باستخدام آلات القطع.

درجة الحرارة في عملية الدرفلة على الساخن

تُعدّ درجة حرارة المعدن أحد العوامل الرئيسية في هذه العملية. يجب أن تكون درجة الحرارة عالية بما يكفي لتغيير التركيب البلوري للمعدن، ولكن ليست عالية جدًا لدرجة تُسبّب التلف أو الأكسدة المُفرطة. عادةً ما يتم ضبط درجة حرارة الدرفلة للفولاذ الكربوني بين 1000 و 1300 درجة مئوية.

المُعدّات والأجهزة المُستخدمة في الدرفلة على الساخن

أفران التسخين المُسبق (Reheating Furnace)

تُعدّ أفران التسخين المُسبق المرحلة الأولى في عملية الدرفلة على الساخن. تُزيد هذه الأفران، باستخدام الغاز الطبيعي أو أنواع الوقود الأخرى، درجة حرارة المعادن إلى نطاق 1200 إلى 1300 درجة مئوية. تتمثّل الوظيفة الرئيسية لأفران التسخين المُسبق في إعداد المعدن للمرور بين الأسطوانات.

أسطوانات الدرفلة (Rolling Mill)

تنقسم أسطوانات الدرفلة إلى قسمين رئيسيين:

• الأسطوانات الأولية: تُستخدم لتقليل السُمك وإنشاء الشكل الأولي للمعدن.
• الأسطوانات النهائية: تُستخدم للوصول إلى أبعاد أكثر دقة والتشكيل النهائي.

جهاز إزالة القشور (Descaling Machine)

يجب إزالة القشور الأكسيدية التي تتكوّن على سطح المعدن نتيجة درجة الحرارة العالية قبل المراحل النهائية. يفصل هذا الجهاز هذه القشور عن سطح المعدن باستخدام الماء أو الهواء المضغوط.

نظام التبريد (Cooling System)

بعد المرور عبر الأسطوانات، يجب تبريد المعدن بسرعة. يستخدم هذا النظام الماء أو الهواء للتبريد ويُساعد في تثبيت الخواص الميكانيكية ومنع تغيّر شكل المعدن.

تصنيف منتجات الدرفلة على الساخن

تُصنّف المنتجات الناتجة عن عملية الدرفلة على الساخن، بناءً على مواصفاتها واستخداماتها، إلى فئات مختلفة. تُعدّ الصفائح المدرفلة على الساخن (Hot Rolled Sheets)، التي تُنتج عادةً بسُمك كبير، من بين المنتجات واسعة الاستخدام لهذه العملية وتُستخدم في مختلف الصناعات مثل صناعة السيارات وبناء السفن والبناء.

تُعدّ قضبان حديد التسليح المُضلّعة والسادة (Hot Rolled Rebars) أيضًا من المنتجات المهمة الأخرى للدرفلة على الساخن التي تُستخدم على نطاق واسع كعنصر تقوية في الهياكل الخرسانية. كما تُستخدم المقاطع الإنشائية مثل الكمرات والمسطحات والزوايا، التي تُنتج عن طريق الدرفلة على الساخن، في بناء المباني والجسور والهياكل المعدنية الأخرى. بشكل عام، تُستخدم منتجات الدرفلة على الساخن على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظرًا لتنوّعها الكبير وخصائصها الميكانيكية المُناسبة وتلعب دورًا مهمًا في البناء وإنتاج المنتجات المعدنية.

مزايا الدرفلة على الساخن

تُؤدّي الدرفلة على الساخن، كإحدى الطرق الرئيسية لتشكيل المعادن، إلى مزايا مُتعدّدة. من بين هذه المزايا يُمكن الإشارة إلى القابلية العالية لتشكيل المعدن في درجة حرارة عالية، ما يُتيح إنتاج مقاطع مُعقّدة ومُتنوّعة. كما تُؤدّي عملية “الدرفلة على الساخن”، من خلال تقليل الإجهادات الداخلية الموجودة في المعدن، إلى تحسين الخواص الميكانيكية مثل المُتانة والصَلابة. من المزايا الأخرى لهذه الطريقة، اقتصاديتها التي تعود بشكل أساسي إلى بساطة المُعدّات المُستخدمة وإمكانية الإنتاج الضخم للمُنتجات.

بالإضافة إلى ذلك، تتمتّع الدرفلة على الساخن بمرونة عالية في إنتاج أنواع المُقاطع الفولاذية، بما في ذلك قضبان حديد التسليح والكمرات والصفائح الفولاذية. بشكل عام، تلعب الدرفلة على الساخن، كطريقة فعّالة واقتصادية، دورًا مهمًا في إنتاج مُنتجات فولاذية بجودة عالية وتنوّع كبير.

عيوب الدرفلة على الساخن

على الرغم من المزايا العديدة، فإن عملية الدرفلة على الساخن تُصاحبها أيضًا بعض القيود. أحد أهم عيوب هذه العملية هو عدم الدقة العالية في أبعاد المنتجات المدرفلة على الساخن. بسبب انكماش المعدن عند التبريد، قد تختلف الأبعاد النهائية للمنتج قليلًا عن الأبعاد المُصمّمة.

كما أن جودة سطح المنتجات المدرفلة على الساخن عادةً ما تكون أقل من منتجات الدرفلة على البارد وقد تحتوي على قشور أو خشونة تستدعي عمليات تكميلية لتحسين المظهر وخواص السطح. بالإضافة إلى ذلك، تُؤدّي عملية الدرفلة على الساخن، بسبب الحاجة إلى تسخين المعادن إلى درجات حرارة عالية جدًا، إلى استهلاك طاقة عالٍ يُمكن أن يزيد من تكاليف الإنتاج. مع ذلك، نظرًا للمزايا العديدة للدرفلة على الساخن وإمكانية التغلّب على بعض عيوبها باستخدام طرق مُختلفة، لا تزال هذه العملية تُستخدم كإحدى الطرق الرئيسية لتشكيل المعادن في مختلف الصناعات.

الفرق بين الدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد

من الأمور المهمة في فهم هذه العملية بشكل أفضل مُقارنتها بالدرفلة على البارد. تختلف هاتان العمليتان عن بعضهما البعض من جوانب مُختلفة:

استخدامات الدرفلة على الساخن

تُستخدم الدرفلة على الساخن، كإحدى الطرق الرئيسية لتشكيل المعادن، على نطاق واسع في مُختلف الصناعات. في صناعة البناء، تُستخدم مُنتجات الدرفلة على الساخن مثل قضبان حديد التسليح والكمرات والمقاطع الإنشائية الأخرى كعناصر رئيسية في بناء هياكل مثل الجسور والمباني والبنية التحتية. في صناعة السيارات أيضًا، تُنتج الأجزاء الحيوية للسيارات، بما في ذلك الهيكل وأجزاء المُحرّك، باستخدام عملية الدرفلة على الساخن.

في صناعات النفط والغاز، تتشكّل أنابيب نقل النفط والغاز التي تتطلّب مُقاومة عالية ضد الضغط والتآكل من خلال الدرفلة على الساخن. كما تُنتج الصفائح الفولاذية السميكة المطلوبة لبناء هياكل وأجزاء السفن المُختلفة على نطاق واسع من خلال هذه العملية. باختصار، تلعب الدرفلة على الساخن دورًا محوريًا في إنتاج مجموعة واسعة من المُنتجات المعدنية وتُستخدم في مُختلف الصناعات، من البناء وصناعة السيارات إلى النفط والغاز وبناء السفن.

العيوب الخاصة لهذه العملية

تُصاحب عملية الدرفلة على الساخن، على الرغم من مزاياها العديدة، بعض القيود والعيوب الخاصة أيضًا. يُعدّ تحسّس المعدن للأكسدة في درجة الحرارة العالية أحد التحديات الرئيسية في هذه العملية. نتيجةً لتلامس المعدن الساخن مع أكسجين الهواء، تتشكّل قشور أكسيدية على سطحه، ما يُؤدّي بالإضافة إلى تقليل جودة سطح المنتج، إلى الحاجة لعمليات إضافية لإزالتها.

كما أن التحكّم الدقيق في أبعاد المنتج النهائي، مُقارنةً بعملية الدرفلة على البارد، يكون أكثر صعوبةً بسبب انكماش المعدن عند التبريد، وقد يُؤدّي ذلك إلى وجود تفاوتات أكبر في الأبعاد. بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ استهلاك الطاقة العالي أحد العيوب الأخرى لعملية الدرفلة على الساخن. تحتاج أفران التسخين المُسبق الكبيرة وأنظمة الدرفلة القوية إلى طاقة كبيرة يُمكن أن تُزيد تكاليف الإنتاج بشكل كبير.

فولاد سيرجان حديد

تُعدّ شركة فولاد سيرجان حديد إحدى الشركات الرائدة في إنتاج المقاطع الفولاذية باستخدام عملية الدرفلة على الساخن في إيران. تُقدّم هذه الشركة، بالاستفادة من المُعدّات الحديثة ومُراعاة المعايير الدولية، مُنتجات عالية الجودة وبأسعار تنافسية.

مزايا الشراء من فولاد سيرجان حديد

• جودة مضمونة: تُنتج جميع مُنتجات هذه الشركة وفقًا للمعايير العالمية.
• تنوّع المنتجات: تُنتج فولاد سيرجان حديد أنواعًا مُختلفة من قضبان حديد التسليح والصفائح الفولاذية والسبائك باستخدام هذه العملية.
• سعر المصنع المُباشر: تُقدّم هذه الشركة مُنتجاتها إلى السوق بدون وسيط وبأسعار تنافسية.

نقاط رئيسية لزيادة الكفاءة

تتطلّب الكفاءة المطلوبة في عملية الدرفلة على الساخن الاهتمام بنقاط رئيسية مُتعدّدة. يلعب التحكّم الدقيق في درجة الحرارة في جميع مراحل العملية، من التسخين المُسبق للمواد الخام إلى التبريد النهائي، دورًا كبيرًا في تحسين جودة المنتج وتقليل الفاقد. يُؤثّر اختيار المواد الخام المُناسبة، مثل السبائك والألواح عالية الجودة، بشكل مُباشر على كفاءة العملية وجودة المُنتج النهائي.

بالإضافة إلى ذلك، يُساعد استخدام المُعدّات الحديثة والمُحدّثة في خطوط إنتاج الدرفلة على الساخن، بما في ذلك الأسطوانات والأفران المُتطوّرة، في تحسين جودة المنتج وتقليل تكاليف الإنتاج وزيادة كفاءة العملية بشكل كبير. بمُراعاة هذه النقاط الرئيسية، يُمكن الوصول إلى إنتاج مُنتجات مدرفلة على الساخن بجودة أعلى وتكلفة أقل، وبالتالي، العمل بشكل أكثر تنافسية.

دور الدرفلة على الساخن في صناعة الفولاذ الإيرانية

في إيران، تُعدّ الدرفلة على الساخن إحدى العمليات الرئيسية في إنتاج المنتجات الفولاذية. تستخدم مصانع مثل فولاد سيرجان حديد هذه العملية لإنتاج أنواع مختلفة من المقاطع الإنشائية والصناعية. تمكّن هذا المصنع، بالاستفادة من المُعدّات المُتطوّرة والمعرفة الفنية المحلية، من عرض مُنتجات عالية الجودة مُطابقة للمعايير الدولية في السوق.

الخلاصة

تلعب الدرفلة على الساخن، كإحدى العمليات الرئيسية في صناعة تشكيل المعادن، دورًا أساسيًا في إنتاج المقاطع الفولاذية. تُعدّ شركة فولاد سيرجان حديد، من خلال تقديم مُنتجات بجودة وسعر مُناسبين، خيارًا مثاليًا للمُقاولين والعاملين في صناعة البناء.

لتسجيل الطلبات وتلقّي الاستشارة المُتخصّصة، اتصلوا بفريق مبيعات فولاد سيرجان حديد واستفيدوا من الخدمات التي لا مثيل لها التي تُقدّمها هذه الشركة.