میلگرد چگونه تولید می‌شود؟ آشنایی با فرایند ساخت میلگرد
میلگرد، یکی از اصلی‌ترین مقاطع فولادی است که کاربرد گسترده‌ای در صنعت عمران دارد. همچنین استفاده از این محصول، در صنایع مختلف دیده می‌شود. با توجه به این که فولاد، در شرایط جوی مختلف، رفتارهای گوناگونی از خود نشان می‌دهد، فرآیند تولید محصولات فولادی هم در هر منطقه با یکدیگر فرق دارد. از طرفی، تجهیزاتی که در این عملیات تولیدی استفاده می‌شوند، هزینه‌ی بسیار بالایی دارند. برای همین، هر کارگاه یا کارخانه‌ی تولید محصولات فولادی، از ابتدای تاسیس، فقط با یکی از این روش‌ها پیش می‌رود. در این مقاله، درباره‌ی روش‌های مختلف تولید انواع میلگرد مانند: میلگرد ST52، میلگرد MO40، میلگرد CK45 و میلگرد استیل که در ایران کاربرد دارد، صحبت خواهیم کرد.
تولید شمش فولادی
برای ساخت میلگرد، از شمش‌های فولادی استفاده می‌شود که از ماده‌ی خام ساخته شده‌اند. بعد از این که آهن و کربن ترکیب شدند و با افزودن سایر عناصر، آلیاژ فولادی ساخته شد، ماده‌ی مذاب ایجادشده، از کوره‌ها، وارد حط تولید شمش فولادی می‌شود. به شمش فولادی بیلت نیز می‌گویند. در ایران، شمش‌های فولادی به دو روش شمش در قالب و ریخته‌گری مداوم تولید می‌شوند.
روش تولید شمش در قالب
در این روش، از قالب‌هایی با اندازه‌ی استاندارد استفاده می‌شود. فولاد مذاب با استفاده از پاتیل، درون قالب‌ها ریخته می‌شود و پس از پر شدن یک قالب، قالب بعدی جایگزین می‌شود. پس از منجمد شدن فولاد، قالب تخلیه می‌گردد.
روش ریخته‌گری مداوم
این روش مخصوص کارخانه‌های بسیار بزرگ است. در این فرآیند، ابتدا فولاد وارد محفظه‌ای به نام تقسیم‌کننده می‌شود. استفاده از این محفظه، برای یکسان‌سازی جریان مذاب خروجی است. بسته به اندازه، تقسیم‌کننده می‌تواند دارای یک یا چند خروجی باشد. فولاد مذاب از تقسیم‌کننده وارد محفظه انجماد می‌شود که فولاد را تا درجه‌ی انجماد اولیه سرد می‌کند. سپس این فولاد، وارد نورد شمش می‌شود. فرآیند ریخته‌گری در این روش تولیدی، به صورت تک‌مرحله‌ای و پیوسته است. برای همین، به آن روش ریخته‌گری مداوم می‌گویند.
پس از این که فولاد از مرحله نورد خارج شد، در اندازه‌های استاندارد ۶ تا ۱۲ متری برش داده می‌شود.
روش‌های تولید میلگرد
پس از این که شمش‌های مورد نظر به دست آمدند، وارد مرحله‌ی تولید میلگرد از شمش‌های فولادی می‌شویم. با توجه به این که شرایط تولیدی در هر کارخانه متفاوت است، می‌توان از روش‌های گوناگونی میلگرد را تولید کرد. در ایران، به طور کلی از چهار روش در فرایند تولید میلگرد استفاده می‌شود که در ادامه، هر کدام را به طور مختصر بررسی می‌کنیم.
تولید میلگرد با روش نورد گرم
در این روش، ابتدا فولاد را در دمای نرم‌شوندگی، یعنی ۱۰۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد، گرم می‌کنند. سپس فولاد نرم‌شده، وارد مرحله‌ی نورد می‌شود. این ماده، از بین غلتک‌هایی که دارای چینش ۴ و ۸ وجهی هستند، در سه مرحله عبور داده می‌شود تا به سطح مقطع دایره و قطر مورد نظر برسد. در مرحله‌ی نورد، قطر شمش فولادی کاهش می‌یابد و به طول آن افزوده می‌شود. این مرحله از تولید میلگرد، «مرحله‌ی رافینگ» نام دارد.
خروجی مرحله‌ی قبل، وارد قفسه‌های نورد می‌شود. در این قفسه‌ها، خروجی‌های مختلف با قطرهای متفاوت وجود دارند که برای تولید انواع میلگرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس از این مرحله، نوبت به آج‌زنی می‌رسد. برای میلگرد آجدار، استانداردهای مختلفی وجود دارد که ابعاد هر کدام با یکدیگر متفاوت است.
تولید میلگرد با روش نورد سرد
در این روش، فرآیند تولید تا مرحله‌ی رافینگ، مانند روش نورد گرم است. اما پس از این مرحله، فولاد خروجی، سرد می‌شود. سپس شمش سردشده، وارد فرآیند نورد می‌شود و بقیه‌ی مراحل، مانند روش نورد گرم انجام می‌پذیرد. اما با این تفاوت که تعداد غلتک‌های بیشتری برای تولید میلگرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. چرا که اینبار فلز نرم نیست.
روش نورد سرد، با تغییر شکل و ساختار کریستال‌های فولاد، تاثیر زیادی روی افزایش مقاومت و ضربه‌پذیری آن دارد. اما از آن جایی که امکان پیچش و خمیدگی در آن بسیار پایین است، استفاده از میلگرد نورد سرد، در مناطق زلزله‌خیز، به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.
تولید میلگرد به روش ترمکس (فناوری QTS)
این روش از تولید میلگرد، کم‌هزینه‌ترین نوع آن محسوب می‌شود. سرعت این روش نیز، از بقیه‌ی روش‌ها بیشتر است. در این روش، میلگرد تولیدشده در فرایند نورد گرم، بلافاصله وارد یک محفظه‌ی خنک‌کاری می‌شود. این کار با استفاده از آب و روغن انجام می‌گیرد. در این مرحله، سطح میلگرد بسیار سخت و شکننده است. اما از آن جایی که فرایند خنک‌کاری با سرعت زیادی انجام شده است، مرکز میلگرد هنوز داغ و نرم است. پس از گذشت مدتی، این گرما، به سطح میلگرد هم منتقل می‌شود و شکنندگی آن از بین می‌رود. این موضوع، باعث افزایش شکل‌پذیری میلگرد هم می‌شود.
امکان جوش‌پذیری با روش سربه‌سر، یکی از نیازهای مهم در بسیاری از پروژه‌های عمرانی است که در میلگردهای تولیدشده با این روش، دیده می‌شود.
تولید میلگرد به روش آلیاژسازی (میکروآلیاژ)
فرآیند تولید میلگرد به این روش، کاملا با روش نورد گرم یکسان است. تنها تفاوت آن‌ها، در مرحله‌ی تولید آلیاژ فولادی است که عناصر مختلفی به آن اضافه می‌شود. افزودن این عناصر، سبب ایجاد خواص منحصر به فردی در فولاد می‌شود که قابل شخصی‌سازی است. از آن جایی که سرد کردن این میلگردها در هوای استاندارد انجام می‌شود، خواص فیزیکی مرکز تا سطح آن‌ها، یکسان است. برای همین، یکی از بهترین انتخاب‌ها برای صنایع عمران محسوب می‌شوند.