مبارکه موفق به تولید فولاد مقاوم در برابر زلزله شد

در راستای تولید فولاد مقاوم در برابر زلزله توسط فولاد مبارکه، این شرکت در دومین جشنوارۀ ملی نوآوری محصول برتر ایرانی که 5 بهمن ماه در سالن جابربن حیان دانشگاه شریف برگزار شد موفق به دریافت لوح زرین نوآوری محصول برتر ایرانی شد.

به گزارش چیلان ، محصول نوآورانه فولاد مقاوم در برابر زلزله در فولاد مبارکه با همکاری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی و دانشـگاه صنعتی اصفهان و با همت معاونتهای تکنولوژی، بهره برداری و فروش و بازاریابی فولاد مبارکه طراحی و تولید شد تا این شرکت با ارائۀ این محصول علاوه بر ارتقای رقابت پذیری، گامی دیگر در جهت ایفای رسالت اجتماعی خود برداشته باشد.

در دومین جشنوارۀ ملی نوآوری محصول برتر ایرانی که به همت دانشگاه صنعتی شریف و حمایت ستاد توسعۀ فرهنگ علم، فناوری و اقتصاد دانش بنیان معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در دانشگاه صنعتی شریف، با حضور برخی مسئولان، نخبگان و استادان دانشگاه های کشور برگزار شد، در پی تولید فولاد مقاوم در برابر زلزله در فولاد مبارکه لوح زرین نوآوری محصول برتر ایرانی به این شرکت تعلق گرفت.

منوچهر نیکفر، معاون تکنولوژی فـــــولاد مـبــــارکه اصفهان، پس از دریــافــــت ایـــــــن لوح زرین گفت: فولاد مبارکه به عنوان یک سازمان جهان تراز، 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 می کند 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 می کند، تصریح کرد: در همین راستا و در جهت تقویت اکوسیستم نوآوری، این شرکت تعاملات مؤثری با دانشگاه ها، مراکز تحقیقاتی و شرکت های 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.

در همین زمینه پروفسور صبوری استاد دانشکده عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی افزود: از زمانی که انسان فولاد را در سازۀ ساختمان ها 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 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 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 میشود 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 میشود که سازه برای جذب انرژی وارد منطقۀ غیرخطی شود. در این حالت میتوان 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 مکان های کوچکتر غیرخطی شده و عمده انرژی را جذب کنند. به این ترتیب اعضای اصلی باربر سازه مثل ستونها در حالت خطی باقیمانده و از آسیبهای ناشی از غیرخطی شدن در امان میمانند.

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 تنش های 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 اقتصادیتر و مؤثرتر از فولاد مصرفی در سیستمهای مقاوم است.

دکتر محمدرضا طـرقی نژاد؛ رییس دانشکده مهنــدسی 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 سریعا 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 پروژه ای 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 خرابی های 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 میتواند به راحتی انرژی اعمال شده از سمت زلزله به ساختمان را راحت جذب کند تا خرابی های 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 نظریۀ 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 پانل های جاذب انرژی و دیگر سیستم های مقاوم جانبی و رفتار آنها کاربرد دارد و میتواند تحمل بارهای جانبی را در حد بالایی بهبود بخشد.

شهرام عباسی مدیر تحقیق و توسـعۀ فولاد مبارکه گفت: این جشنواره که دومین سال است، با حضور شرکتهای برتر این حوزه برگزار میشود و میتواند 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 معاونت های 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.

شرکت فولاد مبارکه با توجه به رسالت و استراتژی های خود همواره تلاش مینماید تا در صنایع مختلف به عنوان پیشران تکنولوژی عمل نموده 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

غلامرضا طاهری مدیر برنامه ریزی و تحقیقات بازاریابی فولاد مبارکه 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 میشود؛ همچنین استانداردها و آئین نامه ها و الزامات قانونی فراوانی نیز در این زمینه وجود دارد که تقریبا 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 میگردد. 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 میشود، 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 استراتژی های خود همواره تلاش مینماید 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 تحلیل های انجام شده 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 اولویت های 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 سازه هاست تا در آینده شاهد پیشرفت هرچه بیشتر و استفاده از تکنولوژی های نوین دنیا در صنعت ساختمان کشور با تکیه بر توان متخصصان داخلی و پتانسیلهای 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 EGS۱۰۰ یا LYP۱۰۰ نامیده میشود. 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 ۰.۰۲ و مقدار منگنز به ۰.۲ درصد کاهش یابد.

بر اساس طراحی صورت گرفته، در واحد متالورژی و روشهای تولید به مقدار ۲۰۰۰ تن ذوب با کربن ۰.۰۰۲ درصد و منگنز ۰.۰۴ درصد 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 میتواند در سازه های مقاوم به زلزله کاربرد گسترده ای داشته باشد.

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 شود

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 کوره های 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 به کاری تجهیزات، حضور کارشناسی در پروسۀ تولید و با نظارت کامل انجام شد.

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.

در راستای تولید محصولات ویژۀ گرم، پس از بررسی امکان سنجی و چگونگی تولید نوعی فولاد با عنوان تجاری LYP با قابلیت مقاومت در برابر زلزله، واحد نورد گرم، موفق به تولید این نوع فولاد در ابعاد ۱۵۰۰*۱۵۰۰,۸*۶ مطابق با طراحی ارائه شده گردید

علیرضا کی یگانه رئیس گروه فنی ناحیۀ نورد گرم گفت: 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 کلاف پیچ (۷۰۰=CT) بود، نیاز به محاسبه و تعیین شرایط خاص فرایندی در قسمت های 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 کاریها 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 مطلوب تر و خواص بهتر این محصول بود.

این محصول که اختصارا نامیده میشود با توجه به مشخصات خاص آنالیز شیمیایی و مشخصات ویژۀ تولیدی آن در نورد گرم، میزان استحکام تسلیم پایینی دارد
و با توجه به طراحی اولیۀ آن بر این اساس، میتواند 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 قسمت های مرتبط در واحد نورد گرم برای دستیابی به این مهم تشکر و قدردانی کرد.