قفسه های پیش نورد

قفسه های پیش نورد

قفسه های پیش نورد (Pre-rolling mill stands) اولین مرحله فرایند نورد شمش را بر عهده دارند. برای تولید صفحه، ورق و یا نوارهای ورق، لازم است که ابتدا شمش های ریخته گری شده در خلال چند مرحله نورد سنگین گرم به تختال هایی که ضخامتشان خیلی کمتر از پهنایشان است تبدیل شوند. پهنای تختال ها درمراحل بعدی نورد، یعنی نورد گرم پایانی تغییر نخواهد کرد. هدف نورد گرم پایانی کاهش در ضخامت و طبیعتا افزایش در طول ورق و تسمه خواهد بود. تولید تختال ها در نورد سنگین اولیه، بوسیله یک قفسه نورد دو غلتکه بزرگ که به قفسه پیش نورد معروف است انجام می پذیرد.

امروزه این قفسه ها به دو روش طراحی می شوند. نوع اول که نوین ترین نوع قفسه پیش نورد است به قفسه نورد تختال جهانی معروف است و نوع دوم به قفسه نورد تختال با خیز بلند شهرت دارد.

قفسه نورد تختال جهانی

قفسه های نورد تختال جهانی به صورت قفسه های دو سویه طراحی می شوند. این قفسه ها تشکیل شده اند از 2 غلتک عمودی و 2 غلتک بزرگ افقی. غلتک های عمودی به منظور کم کردن پهنای شمش و در نتیجه شکستن لایه های اکسیدی روی سطح شمش بکار گرفته می شوند و وظیفه غلتک های افقی ایجاد کاهش در ضخامت و کشیدگی در طول شمش می باشد. روش کار قفسه به این صورت است که نخست در مسیر رفت، پهنای شمش بین 2 غلتک عمودی کمی کاسته می شود. این کار سبب می شود که پوسته های اکسیدی روی سطح شمش شکسته و پیوند آن ها با سطح سست گردد. پوسته های اکسیدی بی درنگ بوسیله پاشش پر فشار آب از روی سطح شمش زدوده می شوند.

شمش در مسیر برگشت بین غلتک های افقی نورد شده و نزدیک به 30 تا 40 درصد از ضخامت آن کاسته می شود. پس از این مرحله غلتک بالایی بوسیله یک سیستم مکانیکی پیچی و یا هیدرولیکی به اندازه معینی پایین آورده می شود و در جایگاه نوینی قرار می گیرد. همزمان راستای حرکت خط جا به جایی و چرخش غلتک ها وارون شده و شمش دوباره در مسیر رفت قرار می گیرد. برای تمیز کردن سطح شمش، پهنای ان ممکن است دوباره بوسیله غلتک های عمودی کاسته شود. به هر رو نورد شمش به منظور کاهش ضخامت آن و افزایش طول در مسیرهای رفت و برگشت، تا رسیدن به تختال نهایی ادامه خواهد یافت. تختال های بدست آمده از قفسه پیش نورد برای نورد گرم پایانی به قفسه های بعد از آن فرستاده می شوند.

روی هم رفته قفسه های پیش نورد، تغییر شکل و کاهش در ضخامت زیادی به شمش وارد می کنند، بنابراین از دیدگاه اقتصادی و ارزش افزوده، بسیار با اهمیت می باشند. ابعاد تختال های بدست آمده از این قفسه بنا بر برنامه و طراحی خط نورد تعیین می شوند. معمولا ضخامت تختال ها در پایان پیش نورد گرم بین 20 تا 40 میلیمتر، پهنای آنها 0.6 تا 2.3 متر و طول آن ها در محدوده 20 تا 50 متر می تواند باشد.

غلتک های قفسه های نورد تختال جهانی، بدون شیار بوده و بصورت استوانه ای فراهم می شوند. پهنای شمش بوسیله 2 غلتک عمودی کنترل می شود. اندازه غلتک های قفسه به ابعاد شمش و توان قفسه بستگی دارد. قطر غلتک های افقی معمولا نزدیک به 1.2 متر و طول آنها نزدیک به 2.5 متر می باشد. قطر و طول غلتک های عمودی نزدیک به 1 متر می باشد. توان موتور برای  غلتک های افقی برای نورد، نزدیک به 6000 اسب و توان انتقال یافته به غلتک های عمودی نزدیک به 4000 اسب می باشد. برتری مهم این نوع از قفسه ها، سرعت تولید بسیار خوب آن ها است. در شرایط مناسب نرخ تولید به میزان 60000 تن در هفته، گزراش شده است.

قفسه نورد تختال با خیز بلند

قفسه های نورد تختال با خیز بلند نیز از دو غلتک بزرگ افقی تشکیل شده اند که بصورت دو سویه و یا رفت و برگشتی کار می کنند. تفاوت مهم غلتک های این قفسه با غلتک های قفسه های نورد تختال جهانی در این است که غلتک های این قفسه، یک، 2 و یا 3 شیار در کناره های خود دارند که از آنها برای نورد لبه های تختال، بمنظور شکستن پوسته های اکسیدی از سطح شمش، صاف کردن سطح های کناری و کنترل عرض تختال استفاده می شود.

در هنگامی که شمش بر روی سطح کناری باریک خود به فضای بین دو غلتک وارد می شود که در این صورت ضخامت شمش حکم پهنای آن را دارد، نیاز است که فاصله بین دو غلتک که همان خیز قفسه است، کاملا زیاد شود. از این رو به این نوع قفسه ها که از خیز بلند بهره مندند، قفسه های نورد تختال با خیز بلند می گویند. شکل زیر نمونه ای از غلتک های قفسه های خیز بلند را نشان می دهد. همانگونه که دیده می شود، این غلتکها توانایی آن را دارند که تختال هایی با عرض نزدیک به 2 متر را نورد کنند.

وجود 2 یا 3 شیار در کناره های غلتک به این دلیل است که تختال ممکن است 2 یا 3 بار از سطح به لبه، چرخانده شود و در شیار مربوطه نورد شود. در هر حال اندازه و تعداد شیارها به ابعاد شمش و تختال پایانی بستگی دارد. برای نمونه غلتک مشاهده  شده در شکل به گونه ای است که شمش نخست با 90 درجه چرخش در راستای سطح کناری باریکتر خود در شیار سمت راست غلتک که عرض آن 30 سانتیمتر است نورد شده و با یک اندازه کاهش پهنا، پوسته ها شکسته، لبه های شمش صاف و تراز می شوند. در این مرحله از نورد خیز و یا فضای بین دو غلتک کمی کمتر از پهنای شمش است. همزمان با پاشش پر فشار آب، پوسته های اکسیدی از روی سطح زدوده و تمیز می شوند. پس از این مرحله، نورد های معمولی بخش پهن غلتک در راستای کاهش ضخامت شمش در مسیرهای رفت و برگشت ادامه می یابد. به همین ترتیب شمش پس از کاهش بیشتر در ضخامتش، با 90 درجه چرخش بر روی سطح کناری باریک خود، در شیارهای 20 و 10 سانتی متری نیز بمنظور تمیز کردن سطح، کنترل پهنا و یا تراز کردن لبه ها نورد خواهد شد. سرانجام شمش به تختال هایی با پهنای معین و ضخامت کمتر از 10 سانتیمتر تبدیل می شود.

اندازه غلتک های قفسه نورد تختال با خیز بلند، به دلیل وجود شیارها در کناره های آن، بزرگتر از غلتک های نورد تختال جهانی است. افزون براین به دلیل اینکه در این نوع قفسه ها، لازم است که از خیز های بلند استفاده شود، ارتفاع و جسته خود قفسه نیز از قفسه های نورد تختال جهانی بزرگتر است. همچنین سیستم مکانیکی بالا و پایین برنده غلتک بالایی، بمنظور تنظیم فاصله بین دو غلتک، از سرعت کار و توان بیشتری نسبت به قفسه های نورد تختال جهانی بهره مند است.

امروزه قفسه های نورد تختال با خیز بلند، بگونه ای طراحی می شوند که با عوض کردن مناسب غلتک ها، بتوان تختال هایی با اندازه های متفاوت تولید کرد. معمولا بزرگترین نوع تختال را می توان با این قفسه ها تولید کرد، ولی نرخ تولید این قفسه ها از نرخ تولید قفسه های نورد تختال جهانی کمتر می باشد.

قفسه پیش نورد (مقدماتی) در کارگاه نورد 350 ذوب آهن اصفهان

در حال حاظر کارخانه ذوب آهن دارای چهارکارگاه330، 500، 350 و می باشد که همگی از نوع نورد گرم می باشند. در نورد گرم شمش پس از رسیدن به درجه حرارت مورد نظر در کوره های پیش گرم از بین غلطک های در حال گردش نموده و نهایتا سطح مقطع آن کم شده و به شکل مورد نظر تغییر یافتند، توسط دستگاه های برش مثل قیچی و اره به طول مورد نظر برش داده می شود و پس از عملیات تکمیلی و کنترل بسته بندی گردیده و به انبار محصول حمل می شوند.

 کارگاه نورد 350، از نوع نورد سبک ومداوم بوده و ظرفیت تولید آن 330 هزار تن در سال است. یک خط مستقیم برای مقاطع بصورت شاخه ای و خط دیگر سیم در این کارگاه وجود دارد.این کارگاه می تواند شمشهایی با ابعاد100*100 mm و80*80 و  60*60  ودر طرح جدید150*150 را دریافت کند.

قفسه پیش نورد این کارگاه، شامل چهار قفسه عمودی و افقی از نوع یک سر درگیر بوده که در این نوع قفسه ها فقط یک طرف غلطک در یاتاقان قرار گرفته و سر دیگر آزاد است و هر غلطک دارای یک کالیبر است. حجم کم تجهیزات، سادگی کار آنها، کوچک بودن اندازه غلطکها و موتور و گیربکس و امکان حرکت سریع غلطکها از مشخصه های بارز این گروه از قفسه هاست. موتورهای قفسه ها از نوع DC و قدرت300 کیلو وات و دور آن 1600/800 در دقیقه بوده و قفسه های شماره 1 و3  افقی و 2 و4  بصورت عمودی می باشند، همچنین یک قیچی125 تنی از نوع پروانه ای بلافاصله بعد از این گروه عمل زدن سر و ته شمش و اسکراپ در صورت بروز اشکال در خط را انجام می دهد.

منابع و پیوند ها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

دکتر محمد محسن مشکسار ، اصول مهندسی نورد ، انتشارات دانشگاه شیراز ، 1384

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است