لوح زرین نوآوری محصول برتر ایرانی به شرکت فولاد مبارکه تعلق گرفت « تولید فولاد مقاوم در برابر زلزله در فولاد مبارکه »

به گزارش می متالز، منوچهر نیکفر، معاون تکنولوژی فـولاد مـبارکه اصفهان، پس از دریــافت این لوح زرین گفت: فولاد مبارکه به عنوان یک سازمان جهان‌تراز، نوآوری را نه یک انتخاب که یک الزام برای پایداری کسب وکار می داند و برنامه های راهبردی و عملیاتی جامعی در راستای تبدیل به سازمان نوآور تدوین و اجرایی نموده است. یکی از این راهبردها، نوآوری در محصولات است که از طریق توسعۀ فرایندهای مربوطه در درون سازمان و شبکه سازی و تعامل با محیط محقق می شود. بدین منظور ارتباطات تعاملی نزدیک و مؤثری با مشتریان برقرار می کند و ایده ها و نیازهای آنان را به طور مستمر دریافت و تحلیل می نماید؛ همچنین با رصد بازار، رقبا، روند محصولات و تکنولوژیهای مربوطه سعی میکند سبد محصولات خود را همواره به روز نگه دارد.
وی با تأکید بر اینکه فولاد مبارکه در این راستا از پتانسیل و دانش بالای کارشناسان و متخصصان خود استفاده میکند، تصریح کرد: در همین راستا و در جهت تقویت اکوسیستم نوآوری، این شرکت تعاملات مؤثری با دانشگاهها، مراکز تحقیقاتی و شرکتهای دانش بنیان و خبرگان صنعت فولاد برقرار نموده است.
وی کسب این موفقیت را مرهون تلاش جمعی مدیران و کارکنان شرکت و نتیجۀ همکاری صنعت با دانشگاه و نخبگان کشور دانست و صمیمانه از ایشان قدردانی کرد.
استفاده از فولاد نرم در قسمت های باربر جانبی سیستم های مهاربندی متمرکز (CBF) و خارج از مرکز (EBF) و همچنین به کارگیری آن در ورق فولادی دیوارهای برشی فولادی (SPSW)، با فرض حفظ ظرفیت باربری آنها باعث میشود تا سطح مقطع مهاربندها و یا ضخامت ورق فولادی افزایش یابددر همین زمینه پروفسور صبوری استاد دانشکده عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی افزود: از زمانی که انسان فولاد را در سازۀ ساختمانها به کار گرفت، سعی کرد مقاومت آن را افزایش دهد تا با ظریف تر نمودن مقاطع اعضا، وزن سازه را کاهش دهد و درنتیجه آن را اقتصادی تر نماید؛ اما افزایش مقاومت فولاد نه تنها برای همۀ اعضای یک سازۀ فولادی همیشه مفید نیست؛ بلکه در بعضی از اعضا لازم است از مقاومت آن تا حد امکان کاسته شود تا سازه بتواند رفتار بهتری از خود نشان دهد. در این اعضای سازه که قرار است انرژی وارد به آن را با رفتار غیرخطی جذب کنند، بهتر است از فولاد با مقاومت کم استفاده شود که به آن فولاد نرم گفته میشود و دارای حد جاری شدن اسمی بین ۹۰ تا ۱۲۰ نیوتن بر میلیمتر مربع است و شکل پذیری زیادی دارد. این مطلب در خصوص سازه های فولادی که در برابر بارهای جانبی به خصوص بارهای ناشی از زلزله قرار دارند کاملا محسوس است.
استفاده از فولاد نرم در قسمتهای باربر جانبی سیستمهای مهاربندی متمرکز (CBF) و خارج از مرکز (EBF) و همچنین به کارگیری آن در ورق فولادی دیوارهای برشی فولادی (SPSW)، با فرض حفظ ظرفیت باربری آنها باعث میشود تا سطح مقطع مهاربندها و یا ضخامت ورق فولادی افزایش یابد. این افزایش، کاهش قابل توجه تغییر مکان برشی طبقات و افزایش سختی برشی آنها را به دنبال خواهد داشت. کاهش قابل ملاحظۀ تغییر مکان برشی طبقات علاوه بر آنکه باعث می شود اعضای اصلی باربر سازه همچون ستونها، به علت تغییر مکان جانبی کوچکتر و درنتیجۀ کاهش محسوس زمان در آنها، از گزند آسیب های جدی در امان بماند، باعث میگردد از اثرات نامطلوب پدیدۀ -P نیز تا حد زیادی کاسته شود.
مطلب اخیر زمانی جدی تر و محسوس می شود که سازه برای جذب انرژی وارد منطقۀ غیرخطی شود. در این حالت می توان انتظار داشت اعضای باربر جانبی مانند مهاربندها یا ورق فولادی در دیوار برشی فولادی که در آنها از فولاد نرم استفاده شده است، در تغییر مکانهای کوچکتر غیرخطی شده و عمده انرژی را جذب کنند. به این ترتیب اعضای اصلی باربر سازه مثل ستونها در حالت خطی باقیمانده و از آسیب های ناشی از غیرخطی شدن در امان می مانند.
با چاق شدن مهاربندها در سیستمهای مهاربندی و ضخیم شدن ورق فولادی در دیوارهای برشی فولادی به دلیل استفاده از فولاد نرم در آنها، کمانش آنها در تنشهای فشاری بالاتری اتفاق خواهد افتاد. این مطلب به مفهوم بهبود محسوس چرخه های هیسترزیس در این سیستمها تحت اثر بارهای دورهای جانبی و افزایش جذب انرژی است؛ بنابراین عمدۀ ظرفیت فولاد در بارهای دورهای به کار گرفته شده که نشانگر استفادۀ اقتصادی تر و مؤثرتر از فولاد مصرفی در سیستمهای مقاوم است.
خوشبختانه فولاد مبارکه هم به حساس بودن موضوع پی برد و زمانی که درخواست تولید صادر شد، استقبال و همکاری کرد. دکتر محمدرضا طرقی نژاد؛ رییس دانشکده مهندسی مـواد دانشگاه صنعتی اصفهان نیز افزود: این نوع فولاد به دلیل اینکه نقطۀ تسلیم آن بسیار پایین است، در دیوارهای برشی ساختمان به کار میرود تا در زمان وقوع زلزله بتواند سریعاً به تغییر شکل پلاستیک برسد و تأثیرات مخرب زلزله را از بین ببرد.
نقطۀ تسلیم باید زیر ۱۰۰ مگا پاسکال باشد تا بتواند این کار را به راحتی انجام دهد. خوشبختانه پروژهای در فولاد مبارکه با همت دکتر صبوری تعریف شد. ایشان استاد رشتۀ عمران هستند و بحث عمران را پیش آوردند. بنده هم درخواست کردم به عنوان همکار به ایشان بپیوندم و در قسمت متالوژیک تولید فولاد باشم تا بتوانیم راهکارهایی در نظر بگیریم و تنش تسلیم را به زیر یا نزدیک ۱۰۰ مگا پاسکال برسانیم.
طراحی و ارزیابی این محصول ازلحاظ ریخت ساختاری و خواص متالورژیکی به عهدۀ بنده و تیم اینجانب بود.
فولاد نرم به طبع یکی از محصولات نو در دنیا به ویژه در ایران است. خوشبختانه فولاد مبارکه هم به حساس بودن موضوع پی برد و زمانی که درخواست تولید در فولاد مبارکه صادر شد، استقبال و همکاری کردند.
هنوز به نظر من جا دارد که ازلحاظ پژوهشی کار کنیم هنوز استحکام آن بالاتر از ۱۰۰ مگا پاسکال است. باید به زیر این مقدار برسد.
با توجه به اینکه کشور ما، کشوری حادثه خیز است و در چند ماه گذشته چندین زلزله در مکانهای مختلف داشته ایم که خرابیهای بسیاری به بار آورده است؛ از این رو باید به سمت طراحی های نوین در صنایع ساختمان سازی برویم. به همین خاطر اگر از سیستم دیوارهای برشی استفاده شود می  تواند به راحتی انرژی اعمال شده از سمت زلزله به ساختمان را راحت جذب کند تا خرابیهای کمتری به بار بیاورد.
در حال حاضر با تشکیل کارگروهی به نام کارگروه ارتقای کیفی محصولات، روی بهبود کیفی هرچه بیشتر محصولات فولاد مبارکه متمرکز شده ایم.
غلامرضا جوانمردی مدیر واحد متالورژی و روشهای تولید: طرح نظـــــریۀ استفاده از فولاد نرم در سازۀ ساختمانها در سالهای اخیر گسترش یافته و در دنیا کاربردی شده است. این نوع فولاد که دارای مقاومتی کمتر از فولاد معمول ساختمانی است و شکل پذیری بیشتری نسبت به آن دارد، در سیستمهای باربر جانبی سازه ها به خصوص برای جذب انرژی به کار گرفته میشود.
استفاده از فولاد نرم در سیستمهای دیوار برشی فولادی، مهاربندهای همگرا و واگرا و همچنین مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش پانلهای جاذب انرژی و دیگر سیستمهای مقاوم جانبی و رفتار آنها کاربرد دارد و میتواند تحمل بارهای جانبی را در حد بالایی بهبود بخشد.
شهرام عباسی مدیر تحقیق و توسعۀ فولاد مبارکه گفت: این جشـنواره که دومین سال است، با حضور شرکتهای برتر این حوزه برگزار میشود و می تواند منجر به ارتقای جایگاه نوآوری شرکت به خصوص درزمینۀ محصول شود، این جشنواره همچنین قصد دارد زمینۀ معرفی و تقدیر از تلاشگران صنعت کسب وکار در حوزۀ تولید و ارائۀ کالا و خدمات جدید به جامعه را فراهم آورد. در همین راستا شرکت فولاد مبارکه با حمایت و تأکید مدیرعامل شرکت و مساعدت معاونت تکنولوژی برای اولین بار در این جشنواره شرکت نمود و با معرفی محصول نوآورانه فولاد مقاوم در برابر زلزله که حاصل تلاش همکاران در معاونتهای بهره برداری، فروش و بازاریابی و تکنولوژی در قالب یک پروژه تحقیقاتی مشترک با دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی و دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان بود، خود را در معرض این ارزیابی قرار داد که خوشبختانه با توجه به توانمندی بالای شرکت در زمینه های نوآوری محصول، موفق به اخذ لوح زرین نوآوری محصول برتر ایرانی شد.
امید است این نوآوری درزمینۀ فولادهای مقاوم در برابر زلزله زمینه ساز توسعۀ سازه های فولادی و ارتقای کیفیت ساخت وساز در کشور و مقاوم سازی ساختمانها در برابر خسارات ناشی از بلایای طبیعی گردد.
 
غلامرضا طاهری مدیر برنامه ریزی و تحقیقات بازاریابی فولاد مبـــارکه در این خصوص اظهار کرد: یکی از مباحث مهم در صنعت ساختمان سازی خصوصا تولید سازه های فلزی، استحکام سازه ها در برابر زلزله است و در این خصوص محاسبات پیچیده ای توسط طراحان انجام می شود؛ همچنین استانداردها و آئین نامه ها و الزامات قانونی فراوانی نیز در این زمینه وجود دارد که تقریباً در همۀ کشورها لازم الاجراست.
با توجه به اهمیت موضوع زلزله، در دنیا همواره تحقیقاتی در جهت بهبود سازه ها و استحکام بیشتر در مقابل زلزله انجام می گردد. در سالهای اخیر تولید فولادهایی که بتوانند نیروی عظیم وارده به سازه در اثر زلزله را جذب کنند و با تغییر شکل مانع بروز خسارت به سازه شوند و یا حداقل این نیرو را برای سازه قابل تحمل کنند در کانون توجه محققان این رشته قرار گرفته است. این نوع فولاد که با عنوان فولاد فناشونده شناخته می شود، در قسمتهای مختلف سازه کاربرد دارد تا در صورت بروز زلزله با جذب نیروهای وارده مانع انتقال این نیروها به سایر اجزای سازه و تخریب احتمالی آن شوند.
شرکت فولاد مبارکه با توجه به رسالت و استراتژیهای خود همواره تلاش می نماید تا در صنایع مختلف به عنوان پیشران تکنولوژی عمل کند و با انجام تحقیقات بازاریابی و شناسایی نیازهای صنایع مختلف، ضمن عرضۀ محصولات روز دنیا، صنایع پایین دستی را به استفاده از این محصولات و ارتقای کیفیت محصولات خود ترغیب کند. از طرف دیگر با توجه به اینکه موضوع زلزله در منطقه و کشور ما اهمیت بسیاری دارد، تولید این محصولات در دستور کار واحدهای مختلف شرکت قرار گرفت و با استفاده از دانش بومی و تجهیزات موجود تولید این محصول با موفقیت انجام شد. از آنجا که در تحلیلهای انجامشده موقعیت این محصول در ماتریس GE (توانمندی تولید- جذابیت بازار) در منطقۀ جذابیت متوسط بازار و توانمندی بالای تولید قرار گرفته، توسعۀ بازار این محصول از اولویتهای واحد فروش و بازاریابی است.
ازجمله راهکارهایی که برای توسعۀ مصرف این محصول در صنایع ساختمانی مطرح است بازنگری استانداردها و آئین نامه های نظام مهندسی ساختمان کشور و برگزاری سمینارها و همایشهای تخصصی در خصوص معرفی این محصول جدید و نحوۀ کاربرد آن در طراحی سازه‌هاست تا در آینده شاهد پیشرفت هرچه بیشتر و استفاده از تکنولوژیهای نوین دنیا در صنعت ساختمان کشور با تکیه بر توان متخصصان داخلی و پتانسیل های موجود در کشور باشیم.
 
شاهرخ پورمستدام کارشناس واحد متالورژی و روشهای تولید فولاد مبارکه گفت: پروژۀ تحقیقاتی تولید فولاد نرم با مشارکت دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی و دانشگاه صنعتی اصفهان در دو فاز اصلی سازهای و متالورژیکی تعریف شد.
این فولاد تحت عنوان low yield steel یا Easy going steel معروف بوده و به صورت مخفف EGS100 یا LYP100 نامیده می شود.
در شرکت فولاد مبارکه بر مبنای تحقیقات صورت گرفته و سرمایه گذاری در نصب و راه اندازی سیستم تحت خلأ RH-OB امکان تولید فولاد مذکور میسر شد.
خواص این فولاد شامل تنش تسلیم ۱۲۰ تا ۸۰ و کشش نهایی ۳۰۰ تا ۲۰۰ مگاپاسکال و ازدیاد طول حداقل ۵۰ درصد است و لازم است مقدار کربن به کمتر از ۰۲/۰ و مقدار منگنز به ۲/۰درصد کاهش یابد.
بر اساس طراحی صورت گرفته، در واحد متالورژی و روشهای تولید به مقدار ۲۰۰۰ تن ذوب با کربن ۰۰۲/۰درصد و منگنز ۰۴/۰درصد و با ضخامتهای ۶ و ۸ میلیمتر در واحد نورد گرم فولاد مبارکه با دمای نورد نهایی ۹۰۰ و دمای کلاف پیچی ۷۰۰ درجه سانتیگراد تولید شد.
این فولاد با حمایت و مشارکت وزارت مسکن و شهرسازی، نظام مهندسی ساختمان و استاندارد می تواند در سازه های مقاوم به زلزله کاربرد گسترده ای داشته باشد.
محمدرضا بنائیان مفرد مدیر ناحیۀ فولادسازی و ریخته گری مداوم فولاد مبارکه افزود: ناحیۀ فولادسازی و ریخته گری مداوم در راستای مأموریت سازمانی و برای تحقق وظیفۀ مسئولیت اجتماعی خود، تولید انواع محصولات فولادی تخت و باکیفیت و موردنیاز مشتریان را همواره در دستور کار خود داشته است. در همین راستا با طرح مسئله در زمینۀ تولید فولادهای مقاوم در برابر زلزله، پس از طراحی، کار ساخت این گرید با محوریت واحد متالورژی و همکاری ناحیه و همچنین تعیین پروسۀ تولید از مسیر کورههای قوس الکتریکی، متالورژی ثانویه، RH -TOP و ریخته گری مداوم صورت پذیرفت. در کلیۀ مراحل تولید و با توجه به اهمیت آن علاوه بر افزایش آماده بهکاری تجهیزات، حضور کارشناسی در پروسۀ تولید و با نظارت کامل انجام شد.
تولید این گرید جزو گریدهای ویژۀ تولیدی است و موارد مدنظر و حائز اهمیت از قبیل کنترل میزان کربن و منگنز و طی کردن سیکل RH-TOP و همچنین شرایط مناسب ماشین ریخته گری به طور کامل کنترل شد تا از بروز هرگونه عیب به خصوص عیوب داخلی جلوگیری گردد.
در انتها از همکاران زحمتکش ناحیۀ فولادسازی و ریخته گری مداوم که با تلاش فراوان نسبت به تولید این گرید همت گماردند، تشکر و قدردانی مینماییم.
 
علیرضا کییگانه رئیس گروه فنی ناحیۀ نورد گرم: از آنجا که این نوع محصول دارای مشخصاتی از قبیل C, MN پایین و میزان دماهای خاص و بالای نورد نهایی (۹۲۰=FT) و دمای کلافپیچ (۷۰۰=CT) بود، نیاز به محاسبه و تعیین شرایط خاص فرایندی در قسمتهای مختلف نورد گرم از کوره های پیش گرم تا انتهای کلاف پیچی، جهت دستیابی به تولید پایدار توأم با کیفیت مطلوب وجود داشت.
در این خصوص دمای خروجی از نورد مقدماتی (Roughing Temperature) در حدود ماکزیمم عملیاتی (C۱۰۹۰) و ضخامت بار خروجی در محدودۀ (۳۸ میلیمتر) تعیین گردیده و نیز با توجه به نرم بودن این نوع فولاد، کنترل شرایط سرعت نورد و خنک کاری ها با در نظر گرفتن شرایط پایداری نورد و تأمین کیفیت موردنظر مشخص شد.
کنترل شرایط قفسه های نورد و خنک کاری ورق (strip cooling) و همچنین پوسته شویی ها (Descaling) از دیگر موارد در نظر گرفته شده برای دستیابی به کیفیت مطلوبتر و خواص بهتر این محصول بود.
این محصول با توجه به مشخصات خاص آنالیز شیمیایی و مشخصات ویژۀ تولیدی آن در نوردگرم، میزان استحکام تسلیم پایینی دارد
که اختصاراً نامیده می شود که با توجه به طراحی اولیۀ آن بر این اساس، می تواند برای استفاده در سازه های ضدزلزله کاربرد داشته باشد.
در حال حاضر ناحیۀ نورد گرم با توجه به دستیابی به استانداردها و دستورالعمل های فرایندی و تجهیزاتی، امکان ادامۀ تولید این محصول و نیز بررسی و تولید محصولات مشابه با آن را دارد.
وی در این زمینه از کلیۀ قسمتهای مرتبط در واحد نورد گرم برای دستیابی به این مهم تشکر و قدردانی کرد.