0
04136674922

معرفی فرایند و تجهیزات تولید ورق های فولادی در کارخانه فولاد اکسین خوزستان

در این نوشته، فرایند تولید، تجهیزات و ماشین آلات تولید انواع ورق های فولادی در شرکت فولاد اکسین خوزستان معرفی می شود. منبع این نوشته با کمی ویرایش از وب سایت این شرکت می باشد.

 

 

 

 

 

ناحیه اسلب یارد

 

مواد اولیه خط تولید توسط کامیون یا واگن های قطار وارد ناحیه اسلب یارد می شوند. این ناحیه دارای مساحت ۷۶۵۰ متر مربع  (۴۳۰*۲۵۵)  بوده و با ۳ جرثقیل سقفی مگنتی تجهیز شده است که بر حسب نیاز می توان هر کدام را به صورت چنگکی (جهت انتقال اسلب های گرم برگشتی از کوره) تعویض نمود، ظرفیت هر کدام از جرثقیل ها ۸۰ تن می باشند.

 

 

کوره های پیشگرم Reheating Furnace

 

کوره های پیشگرم بعد از ناحیه اسلب یارد قرار دارند. این کوره ها از نوع حرکت گامی (Walking beam reheating furnace)  بوده و ابعاد داخلی آن شامل طول ۳۴٫۷، عرض ۱۰ و ارتفاع ۴٫۵ متر می باشند.

 

اسلب ها توسط جرثقیل های موجود در اسلب یارد بر روی میز شارژ قرار گرفته و به صورت اتوماتیک و با ترتیب خاصی بر روی میز غلتکی حرکت می نمایند تا پس از توزین جهت شارژ به کوره فرستاده شوند. مراحل شارژ و تخلیه اسلب ها توسط ماشین به صورت اتوماتیک انجام می گردد.

 

این کوره ها دارای ۴ ناحیه می باشند:

 

  • ناحیه رکوپراتیو: طول ۱۳٫۱ متر و فاقد مشعل
  • ناحیه پیش گرمایش: طول ۷٫۳ متر و دارای ۱۲ مشعل
  • ناحیه گرمایش: طول ۷٫۳ متر و دارای ۱۲ مشعل
  • ناحیه همدماسازی: طول ۷ متر و دارای ۳۴ مشعل 

 

ناحیه پیش گرمایش و گرمایش هر کدام به ۲ منطقه و ناحیه همدماسازی به ۴ منطقه تقسیم شده است، در کل ۵۸ مشعل وظیفه گرمایش اسلب را برعهده دارند و دماهای هر منطقه توسط ترموکوپل کنترل می شود.

 

سوخت این کوره ها شامل گاز طبیعی می باشد. هوای پیشگرم توسط فن هایی با استفاده از سیستم رکوپراتور گرم شده و جهت تامین هوای سوخت مشعل ها به این مسیر فرستاده می شود. آنالیز گازهای خروجی از کوره توسط آنالیزورهای نصب شده به صورت on-line اندازه گیری می شود.

 

همچنین فرایند حرکت مواد داخل کوره توسط دوربین هایی کنترل می گردد، که این فرایند توسط ستون ها و تیرهای ثابت و متحرک صورت می پذیرد. خنک سازی ستون ها و تیرهای داخل کوره توسط سیرکولاسیون آب مدار بسته انجام می شود.

 

تمام مراحل شارژ اسلب، گرمایش و تخلیه اسلب از کوره و ردیابی اسلب توسط برنامه های موجود در Level 1 و Level 2 اتوماسیون کنترل می گردد. با توجه به ابعاد اسلب زمان گرمایش هر اسلب حدود ۳٫۵ ساعت به طول می انجامد. دمای اسلب های خارج شده از کوره ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد است.

 

محدوده ابعادی اسلب جهت شارژ در کوره:

طول ۴٫۵-۳ متر، عرض ۲٫۲-۱٫۲ متر، ضخامت ۳۰-۱۱ سانتی متر

 

 

دستگاه پوسته زدا  Descaler System

 

با توجه به اکسیداسیون آهن در دماهای بالا، پس از تخلیه اسلب از کوره لایه ای از پوسته اکسیدی روی آن تشکیل می شود. به منظور زدایش این پوسته های اکسیدی، دستگاه پوسته زدا بعد از کوره قرار گرفته است. در این قسمت پاشش آب با فشار ۲۲۵ بار  بر روی اسلب (شمش فولادی) باعث پوسته زدایی و برداشتن لایه های اکسیدی سطحی از روی مواد می شود. فاصله بین سطح شمش و نازل های پاشش آب در این دستگاه با توجه به ضخامت اسلب قابل کنترل می باشد.

 

 

قفسه نورد  Hi Reversing Mill Stand

 

بعد از عملیات پوسته زدایی، اسلب وارد قفسه نوردی می شود. قفسه نورد دارای ۴ غلتک است که ۲ غلتک آن کاری (Work Roll) و ۲ غلتک دیگر آن پشتیبان (Back Up Roll) است. نورد اسلب به صورت رفت و برگشتی است که در صورت نیاز با استفاده از میز چرخان (Turn Table) اسلب را ۹۰ درجه چرخانده و در همان حالت وارد قفسه نورد می شود و بدین صورت می توان عرض اسلب را افزایش داد و به عرض ورق درخواستی رساند.

 

 

  • سیستم Hydraulic Automatic Gap Control HAGC

 

این سیستم به صورت اتوماتیک گپ بین غلتک های کاری را در حین نورد کنترل می کند و دقت ابعادی را در کنترل ضخامت به بالاترین سطح ارتقا می دهد. مقدار نیروی عکس العمل که در حین نورد اعمال می شود تا ۱۰۰۰۰ تن است.

 

غلتک ها توسط سیستم خنک کاری با آب و براساس نوع فرایند نورد و به وسیله کنترل جریان و فشار خنک می شوند. به علت دمای بالای ورق لایه اکسیدی نازکی بر سطح آن ایجاد و به منظور برداشتن این لایه اکسیدی از پوسته زدایی ثانویه (on board descaler)  استفاده می شود که این عمل به وسیله پاشش آب با فشار ۲۲۵ بار بر روی سطوح آن انجام می شود.

 

 

  • دستگاه X Ray

 

این تجهیز در حین نورد به صورت On-line ضخامت ورق را در طول و بطور مداوم گرفته و گزارش آن را جهت تنظیم HAGC و کنترل ضخامت در پاس بعدی نورد می فرستد، این تجهیز بعد از استند قرار گرفته است.

 

 

  • دستگاه اشعه گاما

 

این تجهیز بعد از دستگاه X-Ray قرار دارد که در پاس آخر طول و عرض و همچنین ضخامت را در سه نقطه به صورت پروفایلی عرضی اندازه گرفته و گزارش آن را به Level 2 جهت کنترل و تصحیح فرایند نورد ارسال می کند. این تجهیز بسیار پیشرفته و در سطح کشور بی نظیر می باشد.

 

 

  • تجهیز خنک کاری سریع  Accelerate cooling system

 

این سیستم بعد از استند قرار دارد، عملکرد این سیستم در نورد ترمومکانیکال (تغییر میکروساختار، دانه بندی و تغییر در خواص مکانیکی) می باشد که بایستی دمای ورق گرم را تا دمای مورد نظر کاهش دهد.

 

این سیستم شامل تجهیزات زیر است:

 

۱- لوله های اصلی خنک کاری بالایی (Top Headers) که هرکدام از این لوله ها به تعداد مورد نیاز با افشانک هایی جهت پاشش آب به سطح ورق تجهیز شده اند، تعداد این لوله ها ۱۲ عدد بوده و پاشش آب با فشار ۰٫۸ بار به سطح ورق صورت می گیرد، این افشانک ها U شکل می باشند.

 

۲- لوله های اصلی زیرین (Botton Headers) که تعداد ۲۶ عدد بوده و بر روی هر کدام تعدادی نازل آب نصب شده است که از این طریق پاشش آب با فشار ۰٫۳ بار بر روی سطح زیرین ورق صورت می گیرد.

 

۳- لوله های هوا، این لوله جهت خشک کردن ورق از آب های باقی مانده بر روی آن در ابتدا و انتهای سیستم نصب شده است.

 

 

  • موج گیر گرم Hot Plate Leveler

 

موج گیر گرم بعد از استند و سیستم ACC قرار دارد. وظیفه این تجهیز صاف کردن ورق گرم از موج های حاصل از نورد می باشد. تعداد غلتک های موجود در موج گیر گرم ۹ عدد می باشد که ۴ عدد در کاست بالایی و ۵ عدد کاست پایینی می باشد و خنک کاری آن ها به صورت آبگرد انجام می گیرد.

 

به منظور برطرف کردن موج در نواحی مختلف در عرض ورق این دستگاه در وضعیت های Skewing ،Tilting و Bending تغییر وضعیت می یابد و در نهایت با اعمال یکی از این وضعیت ها موج گیری انجام خواهد شد.

 

این وسیله بعد از موج گیری گرم واقع شده است. به دلیل نیاز به ردیابی ورق و شناسایی آن در مراحل بعدی، شماره شناسایی ورق (Number ID) به وسیله این تجهیز بر روی ورق نوشته می شود. دمای ورق مادر عبوری می تواند حداکثر تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد باشد.

 

 

 

ناحیه بستر های خنک کننده  Cooling Bed Area

 

این ناحیه از قسمت های مختلفی تشکیل شده است که عبارتند از:

 

  • Cooling bed 1
  • Inspection Bed
  • Cooling bed 2
  • Slow Cooling Area

 

 

بستر های خنک کننده از نوع دیسکی می باشد. ورق گرم پس از نشانه گذاری توسط  Hot Plate Marker وارد این منطقه می شود. هر کدام از بستر های شماره ۱ و ۲ از سه قسمت تشکیل شده است که شامل ماشین شارژ و دیسک های دوار انتقال ورق و ماشین تخلیه از بستر می باشد. مساحت هر کدام از این بسترهای خنک کننده ۱۸۴۰ مترمربع است که طول و عرض آن ها به ترتیب ۴۶ و ۴۰ متر می باشد.

 

هر کدام از بسترها شامل دو بخش (Section) می باشد که نسبت به طول ورق می توان یک بخش یا دو بخش و یا هر دو بخش را انتخاب نمود. دمای خروجی ورق از بسترها کمتر از  ۱۲۰ درجه سانتیگراد است. بعد از بسترها ورق های با ضخامت حداکثر ۵۰ میلی متر بر روی میز بازرسی هدایت می شود.

 

منطقه Slow Cooling در نورد ترمومکانیکال و یا فولادهایی که نیاز به کاهش مقدار H2 باشد مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت که ورق با دمای حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد از بستر خنک کننده خارج و در این منطقه بر روی هم انباشته می شود تا به آرامی سرد شوند.

 

در میز بازرسی از تجهیز ورق برگردان (Device Turn Over)  استفاده شده است. بدین صورت که می توان هر دو سطح ورق را بازرسی نمود. تمام اعمال در ناحیه ی بسترهای خنک کننده توسط دوربین ها و تجهیزات ابزار دقیق کنترل و هدایت می شوند.

 

ورق های با ضخامت بالای ۵۰mm  پس از عبور از روی میز غلتکی انتهای بستر خنک کننده توسط جرثقیل های سقفی به پایین منتقل و برای برش  به اندازه های مورد درخواست مشتری بر روی میز مخصوص دستگاه برش با مشعل قرار می گیرند.

 

 

دستگاه تست غیر مخرب اولتراسونیک Testing Device Ultrasonic

 

این وسیله بعد از میز بازرسی و قبل از تجهیز Trimming قرار گرفته است. وظیفه ی آن آشکارسازی عیوب داخلی شامل ترک ها، حفره ها و غیره در کل حجم ورق می باشد. بر اساس سفارش و با توجه به استاندارد های مورد نظر مشتری، ورق مورد آزمایش قرار می گیرد، نتایج حاصل از این آزمون برای بهینه سازی عملکرد قیچی های لبه زن و تقسیم کن بسیار حائز اهمیت است.

 

 

تجهیز لبه زن Side Trimmer

 

در این  تجهیز با توجه به نتایج حاصل از آزمون اولتراسونیک از هر طرف از لبه های ورق به اندازه مورد نظر بریده می شود تا عرض ورق به اندازه مورد نیاز رسانده شود. یک طرف این تجهیز ثابت بوده و طرف دیگر آن نسبت به عرض ورق قابل حرکت می باشد و بر اساس عرض ورق درخواستی تنظیم می گردد.

 

 

برش طولی Slitting Shear

 

این تجهیز بعد از Side Trimmer قرار دارد و وظیفه آن برش ورق در طول می باشد، بدین صورت که برای مثال ورقی با عرض ۴ متر را به دو ورق با عرض ۲ متر تبدیل می کند. نحوه برش این تجهیز مانند Side Trimming می باشد.

 

 

موج گیر سرد  Leveler Cold

 

این تجهیز بعد از Slitting Shear قرار دارد. وظیفه این تجهیز صاف کردن موج ها و تغییر شکل های کوچک حاصل از برش ورق های تا ضخامت ۲۵ میلی متر می باشد. با عبور ورق از Cold Leveler ورق کاملاً صاف می شود.

عملکرد این تجهیز همانند موج گیر گرم می باشد با این تفاوت که تعداد غلطک ها در این تجهیز ۱۱ عدد می باشد، ۵ غلطک در کاست بالایی و ۶ عدد در کاست پایینی هستند که هر کدام توسط غلطک های پشتیبان حمایت می شوند.

در اثر تغییر شکل ایجاد شده حاصل از برش بر روی ورق، دستگاه موج گیر سرد در وضعیت های Tilting ،Bending و Skewing می تواند تغییر وضعیت دهد.

 

 

قیچی تقسیم کننده  Dividing Shear

 

ورق بعد از گذشتن از دستگاه Side Trimming ،Shear Slitting و Leveler Cold وارد دستگاه تقسیم کن یا Dividing Shear می شود. در این دستگاه ضمن بریده شده سر و ته ورق مادر، ورق به طول های مورد درخواست مشتری برش داده می شود. با تجهیزات کنترلی و ابزار دقیقی موجود در قیچی ها شکل برش و دقت ابعادی ورق در حد استانداردهای مورد درخواست مشتری خواهد بود.

 

ورق های برش داده شده توسط ماشین Marker علامت گذاری می شوند و توسط سیستم توزین، وزن کشی می شود. در صورت نیاز به پروسه عملیات حرارتی، ورق به سمت ناحیه عملیات حرارتی ارسال می شود. در غیر این صورت ورق به سمت مراحل بسته بندی و پس از آن ناحیه Plate yard جهت تحویل به مشتری ارسال می گردد.

 

 

پایلر Piler

 

در انتهای خط تولید ۲ دستگاه پایلر وظیفه انتقال ورق از روی میز غلطکی به میز خروجی ورق از یک سو و از طرف دیگر انتقال جهت ناحیه عملیات حرارتی را بر عهده دارند. این تجهیزات قابلیت بلند کردن ورق با ابعاد ۲٫۵ تا ۲۴ متر را دارا هستند.

 

 

دستگاه بسته بندی و برچسب زنی  Labeling & Banding

 

بر روی میز خروجی، ورق ها با ابعاد مساوی توسط پایلر به تعداد مشخص بر روی هم قرار گرفته و به سمت ماشین بسته بندی و برچسب زنی حرکت داده می شوند. در این قسمت ورق ها توسط این دستگاه توسط تسمه های فلزی بسته بندی می شوند. سپس بر روی هر بسته بر چسب زده می شود. این برچسب حاوی کلیه مشخصات ورق ها و دیگر اطلاعات مورد درخواست مشتری می باشد. بعد از این مرحله توسط جرثقیل های مغناطیسی این بسته ها به پایین و به انبار محصول منتقل می شود تا با کامیون یا قطار به مقصد مشتری حمل گردد. بار گیری برای حمل توسط سه دستگاه جرثقیل مغناطیسی انجام می گردد.

 

 

ناحیه عملیات حرارتی  

 

ناحیه عملیات حرارتی شامل تجهیزات زیر است:

 

  • کوره (ANF (Austenitizing and/or Normalizing Furnace
  • سیستم (CQM (Continuous Quenching Machine
  • کوره (TNF (Tempering and/or Normalizing Furnace
  • بستر های خنک کننده
  • دستگاه موج گیر Warm Plate Leveler

 

در ناحیه عملیات حرارتی ۲ فرایند زیر انجام می شود:

۱- فرایند کوئنچ تمپر (T&Q)

 

در این فرایند ابتدا ورق به کوره ANF شارژ می شود و بر اساس ضخامت آن مقدار سرعت غلطک ها محاسبه می شود. پس از آستنیته کردن، ورق وارد ماشین کوئنچ می شوند. ماشین کوئنچ از تعدادی غلطک بالایی و پایینی و تعدادی افشانک تشکیل شده است. آب از بالا و پایین با فشار کنترل شده بر روی سطوح ورق ریخته می شود. در زمان حرکت ورق از میان ماشین کوئنچ، غلطک ها با فشار کنترل شده ای که بر سطح بالایی و پایینی ورق اعمال می کند از تاب برداشتن آن جلوگیری می کند. بعد از خنک کردن آن ورق ها به کوره TNF وارد شده و فرایند Temper بر روی آن انجام می شود. سپس ورق وارد بسترهای خنک کننده شده و در دمای محیط سرد می شوند و به سمت Warm Leveler ارسال می شوند.

 

۲- فرایند نرمالیزینگ (N)

 

در این فرایند می توان از هر دو کوره جهت آستنیته کردن و نرمالیزه کردن استفاده کرد، به این صورت که کوره ها در وضعیت دمایی همسان قرار داده و ورق ها با عبور از هر کوره آستنیته شده و بعد از تخلیه وارد بسترهای خنک کننده می شوند و در دمای محیط سرد می شوند.

 

مشخصات ورق های تولیدی به شرح زیر است:

 

Plate sizes

Thickness
Normalized products: ۱۰ – ۱۲۰ mm
Quenched and tempered products: ۱۰ – ۶۰ mm

 

 Width: ۱۱۰۰ – ۴۵۰۰ mm

Length: ۲۵۰۰ – ۱۵۰۰۰ mm

Max plate weight: ۲۱ t

 

Steel qualities

C + Mn
High Carbon
Micro alloyed
Low/High Alloy

 

Scope

Structural
Welded pipes
Ship building
Pressure vessels
Weather resistance
 Off – shore platforms
Petrochemical Industry

 

 

 

Warm Plate Leveler

 

این تجهیز جهت صاف کردن ورق های عملیات حرارتی شده به کار می رود. عملکرد این تجهیز مانند Hot Leveler می باشد.

 

بعد از صاف کردن، ورق ها نشانه گذاری شده و به سمت انبار محصول ارسال می شوند.

ارسال دیدگاه