نورد گرم چيست؟

نورد گرم (Hot Rolling) یکی از فرآیندهای اساسی در صنعت فلزکاری است که نقش کلیدی در تولید مقاطع فولادی و سایر فلزات دارد. این فرآیند به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و توانایی تغییر شکل فلزات در دماهای بالا، برای تولید ورق‌ها، میلگردها، و سایر محصولات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله، به بررسی کامل فرآیند نورد گرم، تاریخچه، مراحل، مزایا و معایب آن و همچنین کاربردهای گسترده‌اش در صنایع مختلف می‌پردازیم.

نورد گرم چیست؟

نورد گرم فرآیندی است که در آن فلزات از دمای تبلور مجدد بالاتر گرم شده و از میان غلتک‌های دوار عبور می‌کنند تا به شکل و ضخامت دلخواه برسند. این فرآیند باعث تغییر ساختار کریستالی فلز شده و استحکام مکانیکی و چکش‌خواری آن را افزایش می‌دهد. محصولات به‌دست‌آمده از نورد گرم معمولاً به دلیل دماهای بالا و تغییر شکل‌های سریع، خواص مکانیکی بهتری دارند.

تاریخچه نورد گرم

فرآیند نورد برای اولین بار در قرن هفدهم میلادی با استفاده از غلتک‌های چدنی آغاز شد. در آن زمان، این غلتک‌ها به کمک اسب یا نیروی آب به حرکت در می‌آمدند. با اختراع ماشین بخار، نورد گرم وارد مرحله جدیدی شد و دستگاه‌های پیشرفته‌تر با قابلیت تولید انبوه توسعه یافتند. امروزه این فرایند به‌عنوان یکی از فرآیندهای کلیدی در صنعت فولاد شناخته می‌شود.

مراحل فرآیند نورد گرم

فرآیند نورد گرم با آماده‌سازی مواد اولیه آغاز می‌شود که معمولاً شمش‌ها، بیلت‌ها یا اسلب‌های فلزی حاصل از فرآیند ریخته‌گری هستند. این مواد اولیه پس از انتخاب، در کوره‌های پیش‌گرم تا دمایی بسیار بالا، معمولاً بین 1000 تا 1300 درجه سانتی‌گراد، حرارت داده می‌شوند تا انعطاف‌پذیری لازم برای تغییر شکل پیدا کنند.

در مرحله بعد، برای اطمینان از کیفیت سطح فلز، پوسته‌هایی که ممکن است در اثر حرارت بالا بر روی سطح ایجاد شده باشند، به روش‌های مکانیکی یا شیمیایی زدوده می‌شوند. سپس، شمش‌های گرم شده از میان غلتک‌های دوار عبور داده می‌شوند تا با اعمال فشار و تغییر شکل، ضخامت آن‌ها به تدریج کاهش یافته و به ابعاد مورد نظر برسند.

این فرآیند شامل چندین پاس نورد است که در هر پاس، ضخامت فلز کاهش می‌یابد. در نهایت، پس از رسیدن به ابعاد مورد نظر، محصولات نورد شده به سرعت خنک شده و با استفاده از دستگاه‌های برش، به اندازه‌های دلخواه تقسیم می‌شوند.

دما در فرآیند نورد گرم

یکی از عوامل کلیدی در این فرایند، دمای فلز است. این دما باید به‌اندازه‌ای بالا باشد که ساختار کریستالی فلز تغییر کند اما نه آن‌قدر زیاد که باعث آسیب یا اکسیداسیون بیش از حد شود. به‌طور معمول، دمای نورد برای فولادهای کربنی بین 1000 تا 1300 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌شود.

تجهیزات و دستگاه‌های مورد استفاده در نورد گرم

کوره‌های پیش‌گرم (Reheating Furnace)

کوره‌های پیش‌گرم اولین مرحله در فرآیند نورد گرم هستند. این کوره‌ها با استفاده از گاز طبیعی یا سوخت‌های دیگر، دمای فلزات را تا محدوده 1200 تا 1300 درجه سانتی‌گراد افزایش می‌دهند. وظیفه اصلی کوره‌های پیش‌گرم، آماده‌سازی فلز برای عبور از میان غلتک‌ها است.

غلتک‌های نورد (Rolling Mill)

غلتک‌های نورد به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• غلتک‌های اولیه: برای کاهش ضخامت و ایجاد شکل اولیه فلز استفاده می‌شوند.
• غلتک‌های نهایی: برای دستیابی به ابعاد دقیق‌تر و شکل‌دهی نهایی به کار می‌روند.

دستگاه پوسته‌زدایی (Descaling Machine)

پوسته‌های اکسیدی که در اثر دمای بالا روی سطح فلز ایجاد می‌شوند، باید پیش از مراحل نهایی حذف شوند. این دستگاه با استفاده از آب یا هوا با فشار بالا، این پوسته‌ها را از سطح فلز جدا می‌کند.

سیستم خنک‌کننده (Cooling System)

پس از عبور از غلتک‌ها، فلز باید به سرعت خنک شود. این سیستم از آب یا هوا برای خنک‌کاری استفاده می‌کند و باعث تثبیت خواص مکانیکی و جلوگیری از تغییر شکل فلز می‌شود.

دسته‌بندی محصولات نورد گرم

محصولات حاصل از فرآیند نورد گرم، بر اساس مشخصات و کاربردشان، به دسته‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. ورق‌های نورد گرم (Hot Rolled Sheets)، که معمولاً در ضخامت‌های بالا تولید می‌شوند، از جمله محصولات پرکاربرد این فرآیند هستند و در صنایع مختلفی همچون خودروسازی، کشتی‌سازی و ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

میلگردهای آجدار و ساده (Hot Rolled Rebars) نیز از دیگر محصولات مهم نورد گرم هستند که به عنوان المان تقویت‌کننده در سازه‌های بتنی کاربرد گسترده‌ای دارند. همچنین، پروفیل‌های ساختمانی نظیر تیرآهن، ناودانی و نبشی که از طریق نورد گرم تولید می‌شوند، در ساخت ساختمان‌ها، پل‌ها و سازه‌های فلزی دیگر به کار می‌روند. به طور کلی، محصولات نورد گرم به دلیل تنوع بالا و ویژگی‌های مکانیکی مناسب، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارند و نقش مهمی در ساخت و ساز و تولید محصولات فلزی ایفا می‌کنند.

مزایای نورد گرم

نورد گرم به عنوان یکی از روش‌های اصلی شکل‌دهی فلزات، مزایای متعددی را به همراه دارد. از جمله این مزایا می‌توان به شکل‌پذیری بالای فلز در دمای بالا اشاره کرد که امکان تولید مقاطع پیچیده و متنوع را فراهم می‌آورد. همچنین، فرآیند نورد گرم با کاهش تنش‌های داخلی موجود در فلز، موجب بهبود خواص مکانیکی همچون استحکام و چقرمگی آن می‌شود. از دیگر مزایای این روش، مقرون‌به‌صرفه بودن آن است که عمدتاً به دلیل سادگی تجهیزات مورد استفاده و امکان تولید انبوه محصولات حاصل می‌شود.

علاوه بر این، نورد گرم انعطاف‌پذیری بالایی در تولید انواع مقاطع فولادی، از جمله میلگرد، تیرآهن و ورق‌های فولادی، دارد. به طور کلی، نورد گرم به عنوان روشی کارآمد و اقتصادی، نقش مهمی در تولید محصولات فولادی با کیفیت و تنوع بالا ایفا می‌کند.

معایب نورد گرم

با وجود مزایای فراوان، فرآیند نورد گرم نیز با محدودیت‌هایی همراه است. یکی از مهم‌ترین معایب این فرآیند، عدم دقت ابعادی بالای محصولات نورد گرم است. به دلیل انقباض فلز در هنگام خنک شدن، ابعاد نهایی محصول ممکن است نسبت به ابعاد طراحی شده کمی متفاوت باشد.

همچنین، کیفیت سطحی محصولات نورد گرم معمولاً پایین‌تر از محصولات نورد سرد بوده و ممکن است حاوی پوسته‌ها یا زبری‌هایی باشد که نیاز به عملیات تکمیلی برای بهبود ظاهر و خواص سطحی را ایجاب می‌کند. علاوه بر این، فرآیند نورد گرم به دلیل نیاز به حرارت‌دهی فلزات تا دماهای بسیار بالا، مصرف انرژی بالایی دارد که می‌تواند هزینه‌های تولید را افزایش دهد. با این حال، با توجه به مزایای فراوان نورد گرم و امکان رفع برخی از معایب آن با استفاده از روش‌های مختلف، این فرآیند همچنان به عنوان یکی از روش‌های اصلی شکل‌دهی فلزات در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تفاوت نورد گرم و نورد سرد

یکی از موارد مهم در درک بهتر این فرایند، مقایسه آن با نورد سرد است. این دو فرآیند از جنبه‌های مختلفی با یکدیگر تفاوت دارند:

کاربردهای نورد گرم

نورد گرم به عنوان یکی از روش‌های اصلی شکل‌دهی فلزات، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. در صنعت ساختمان‌سازی، محصولات نورد گرم همچون میلگرد، تیرآهن و سایر مقاطع ساختمانی، به عنوان عناصر اصلی در ساخت سازه‌هایی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صنعت خودروسازی نیز، قطعات حیاتی خودرو از جمله شاسی و اجزای موتور، با بهره‌گیری از فرآیند نورد گرم تولید می‌شوند.

در صنایع نفت و گاز، لوله‌های انتقال نفت و گاز که نیازمند مقاومت بالا در برابر فشار و خوردگی هستند، از طریق نورد گرم شکل می‌گیرند. همچنین، در صنعت کشتی‌سازی، ورق‌های فولادی ضخیم مورد نیاز برای ساخت بدنه و اجزای مختلف کشتی‌ها، به طور گسترده از طریق این فرآیند تولید می‌شوند. به طور خلاصه، نورد گرم نقش محوری در تولید طیف وسیعی از محصولات فلزی ایفا می‌کند و در صنایع مختلف، از ساختمان‌سازی و خودروسازی گرفته تا نفت و گاز و کشتی‌سازی، کاربرد دارد.

معایب خاص این فرآیند

فرآیند نورد گرم، علی‌رغم مزایای فراوان، با برخی محدودیت‌ها و معایب خاص نیز همراه است. یکی از چالش‌های اصلی در این فرآیند، حساسیت فلز به اکسیداسیون در دمای بالا است. در اثر تماس فلز داغ با اکسیژن هوا، پوسته‌های اکسیدی بر روی سطح آن تشکیل می‌شوند که علاوه بر کاهش کیفیت سطحی محصول، نیاز به عملیات اضافی برای حذف آن‌ها را ایجاب می‌کند.

همچنین، به دلیل انقباض فلز در هنگام خنک شدن، کنترل دقیق ابعاد محصول نهایی در مقایسه با فرآیند نورد سرد دشوارتر بوده و ممکن است تلرانس‌های ابعادی بیشتری را به همراه داشته باشد. علاوه بر این، مصرف انرژی بالا یکی دیگر از معایب فرآیند نورد گرم است. کوره‌های پیش‌گرم بزرگ و سیستم‌های غلتکی قدرتمند به انرژی زیادی نیاز دارند که می‌تواند هزینه‌های تولید را به طور قابل توجهی افزایش دهد.

فولاد سیرجان حدید

شرکت فولاد سیرجان حدید یکی از پیشگامان تولید مقاطع فولادی با استفاده از فرآیند نورد گرم در ایران است. این شرکت با بهره‌گیری از تجهیزات مدرن و رعایت استانداردهای بین‌المللی، محصولاتی با کیفیت بالا و قیمت رقابتی ارائه می‌دهد.

مزایای خرید از فولاد سیرجان حدید

• کیفیت تضمین‌شده: تمامی محصولات این شرکت مطابق با استانداردهای جهانی تولید می‌شوند.
• تنوع محصولات: فولاد سیرجان حدید انواع میلگرد، ورق فولادی و شمش را با استفاده از این فرایند تولید می‌کند.
• قیمت مستقیم کارخانه: این شرکت محصولات خود را بدون واسطه و با قیمت رقابتی به بازار عرضه می‌کند.

نکات کلیدی برای بهره‌وری بیشتر

بهره‌وری مطلوب در فرآیند نورد گرم مستلزم توجه به نکات کلیدی متعددی است. کنترل دقیق دما در تمامی مراحل فرآیند، از پیش‌گرم کردن مواد اولیه تا خنک‌کاری نهایی، نقش بسزایی در بهبود کیفیت محصول و کاهش ضایعات دارد. انتخاب مواد اولیه مناسب، همچون شمش‌ها و اسلب‌های باکیفیت، نیز به طور مستقیم بر بازدهی فرآیند و کیفیت محصول نهایی تأثیرگذار است.

علاوه بر این، استفاده از تجهیزات مدرن و به‌روز در خطوط تولید نورد گرم، از جمله غلتک‌ها و کوره‌های پیشرفته، به بهبود کیفیت محصول، کاهش هزینه‌های تولید و افزایش راندمان فرآیند کمک شایانی می‌کند. با رعایت این نکات کلیدی، می‌توان به تولید محصولات نورد گرم با کیفیت بالاتر و هزینه کمتر دست یافت و در نتیجه، رقابتی‌تر عمل کرد.

نقش نورد گرم در صنعت فولاد ایران

در ایران، نورد گرم یکی از فرآیندهای اصلی در تولید محصولات فولادی است. کارخانه‌هایی مانند فولاد سیرجان حدید از این فرآیند برای تولید انواع مقاطع ساختمانی و صنعتی استفاده می‌کنند. این کارخانه با بهره‌گیری از تجهیزات پیشرفته و دانش فنی بومی، توانسته است محصولات باکیفیتی را مطابق با استانداردهای بین‌المللی به بازار عرضه کند.

نتیجه‌گیری

نورد گرم به‌عنوان یکی از فرآیندهای کلیدی در صنعت فلزکاری، نقش اساسی در تولید مقاطع فولادی دارد. شرکت فولاد سیرجان حدید با ارائه محصولاتی با کیفیت و قیمت مناسب، انتخابی ایده‌آل برای پیمانکاران و فعالان صنعت ساختمان است.

برای ثبت سفارش و دریافت مشاوره تخصصی، با تیم فروش فولاد سیرجان حدید تماس بگیرید و از خدمات بی‌نظیر این شرکت بهره‌مند شوید.