اسلب (Slab) یا به فارسی تختال، یکی از محصولات نیمه‌نهایی فولادی است که در فرآیند تولید فولاد، پس از ذوب و ریخته‌گری، به‌صورت قطعه‌ای با سطح مقطع مستطیلی و پهن تولید می‌شود. اسلب به‌عنوان ماده اولیه در صنعت نورد گرم برای تولید ورق‌های فولادی تخت به کار می‌رود و از مهم‌ترین اشکال ابتدایی فولاد در زنجیره تأمین محصولات تخت فلزی محسوب می‌شود.
اسلب نقش اساسی در زنجیره تولید فولاد تخت دارد. کشورهایی که توانایی تولید اسلب دارند، می‌توانند به تولیدات نهایی ارزش افزوده بالاتر (مثل ورق خودرو یا فولاد ضدزنگ) دست پیدا کنند. همچنین اسلب یکی از اقلام مهم صادراتی در بازار جهانی فولاد است.
دز این مقاله از سایت آهن به بررسی استاندارد ها و کاربرد اسلب در صنایع تولیدی می پردازیم. و در ادامه به فراریند تولید و خواص فیزیکی و شیمیایی آن اشاره میکنیم.
بیشتر بدانیم : قیمت آهن
ابعاد استاندارد اسلب فولادی
اسلب یا تختال فولادی به‌طور معمول در ابعاد مشخصی تولید می‌شود که متناسب با استانداردهای جهانی و ظرفیت خطوط تولید نورد پیوسته است. ضخامت استاندارد اسلب‌ها معمولاً بین ۱۸۰ تا ۲۵۰ میلی‌متر است، هرچند در برخی کارخانه‌ها ضخامت‌هایی تا ۳۰۰ میلی‌متر نیز تولید می‌شود. عرض اسلب‌ها معمولاً در بازه ۶۵۰ تا ۱۶۰۰ میلی‌متر قرار دارد و رایج‌ترین عرض‌هایی که در بازار مصرف می‌شود، بین ۱۰۰۰ تا ۱۲۵۰ میلی‌متر است. طول اسلب‌ها نیز بسته به سفارش مشتری و نوع خط تولید، بین ۴ تا ۱۲ متر متغیر است.
وزن هر اسلب به‌طور میانگین بین ۴ تا ۳۰ تن متغیر است که این مقدار مستقیماً به ضخامت، عرض و طول آن بستگی دارد. به‌عنوان مثال، یک اسلب با ضخامت ۲۰۰ میلی‌متر، عرض ۱۲۵۰ میلی‌متر و طول ۹ متر، ممکن است وزنی در حدود ۲۰ تن داشته باشد.
این ابعاد به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در مراحل بعدی نورد، به‌راحتی به محصولات تخت مانند ورق گرم، ورق سرد، ورق گالوانیزه یا رنگی تبدیل شوند. همچنین استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM و DIN در تعیین ابعاد و کیفیت اسلب‌ها نقشی تعیین‌کننده دارند. لازم به ذکر است که در برخی پروژه‌های خاص صنعتی، امکان تولید اسلب با ابعاد سفارشی نیز وجود دارد.
کاربرد های اسلب یا تختال
اسلب یا تختال فولادی یکی از مهم‌ترین محصولات نیمه‌نهایی در صنعت فولاد است که کاربردهای بسیار متنوعی در صنایع مختلف دارد. اصلی‌ترین استفاده از اسلب، به‌عنوان ماده اولیه برای تولید ورق‌های فولادی در فرآیند نورد گرم است. این ورق‌ها، پایه بسیاری از محصولات صنعتی و ساختمانی به‌شمار می‌روند و در مراحل بعدی می‌توانند به ورق‌های سرد، گالوانیزه یا رنگی نیز تبدیل شوند. ورق‌های تولیدشده از اسلب، در صنعت خودروسازی کاربرد فراوانی دارند و برای ساخت بدنه خودرو، اجزای داخلی و قطعات فلزی سبک به کار می‌روند.
در صنایع کشتی‌سازی نیز از ورق‌های سنگین حاصل از اسلب برای تولید بدنه کشتی‌ها، مخازن بزرگ و سایر سازه‌های دریایی استفاده می‌شود. همچنین اسلب نقش مهمی در تولید لوله‌های فولادی دارد که در خطوط انتقال نفت، گاز و آب‌رسانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از دیگر کاربردهای مهم اسلب می‌توان به ساخت تانکرها، مخازن تحت فشار، تجهیزات صنعتی، ماشین‌آلات سنگین و سازه‌های عمرانی مانند پل‌ها، اسکلت فلزی ساختمان‌ها و سوله‌ها اشاره کرد.
ورق‌های فولادی تولیدشده از اسلب، در ساخت لوازم خانگی مانند بدنه یخچال، ماشین لباسشویی و اجاق گاز نیز به‌کار می‌روند. این گستردگی در کاربرد نشان‌دهنده اهمیت اسلب به‌عنوان یکی از ارکان اصلی زنجیره تولید فولاد تخت در جهان است. بدون تولید اسلب، بسیاری از صنایع وابسته به محصولات تخت فولادی دچار اختلال یا افزایش شدید هزینه می‌شوند. به همین دلیل، اسلب یکی از استراتژیک‌ترین محصولات فولادی در بازار داخلی و صادراتی محسوب می‌شود.
فرآیند تولید اسلب
فرآیند تولید اسلب (تختال) فولادی یکی از مراحل اصلی در زنجیره تولید فولاد محسوب می‌شود و شامل چند مرحله متوالی است که از تبدیل سنگ‌آهن به فولاد مذاب آغاز شده و با ریخته‌گری آن به شکل تختال به پایان می‌رسد. در نخستین مرحله، سنگ‌آهن استخراج‌شده از معادن در کوره بلند یا کوره قوس الکتریکی ذوب می‌شود. در روش کوره بلند، از کک و آهک برای احیای سنگ‌آهن و تولید چدن مذاب استفاده می‌شود، در حالی که در روش قوس الکتریکی، عمدتاً از ضایعات فولادی بهره گرفته می‌شود. فولاد مذاب حاصل، سپس به واحدهای تصفیه منتقل می‌شود تا عناصر ناخالص مانند گوگرد، فسفر و گازهای نامطلوب از آن حذف گردد و ترکیب شیمیایی مورد نظر تنظیم شود.
پس از آماده‌سازی فولاد مذاب، آن را وارد واحد ریخته‌گری پیوسته می‌کنند. در این مرحله، فولاد مذاب درون قالب‌های مسی آبگرد به‌صورت پیوسته ریخته می‌شود. تماس فلز داغ با دیواره‌های سرد قالب باعث می‌شود که به‌تدریج شکل مستطیلی و جامد به خود بگیرد. اسلب در حالی که هنوز در حال انجماد است، به‌آرامی از قالب خارج شده و به مسیر خنک‌کاری منتقل می‌شود، جایی که با پاشش آب پرفشار، به‌طور کامل سرد و سخت می‌شود. پس از اتمام فرآیند خنک‌سازی، اسلب‌ها توسط دستگاه‌های برش، به طول‌های استاندارد (معمولاً بین ۴ تا ۱۲ متر) بریده می‌شوند.
در پایان، اسلب‌های تولید شده مورد بازرسی کیفیت قرار می‌گیرند تا از نظر یکنواختی سطح، ترک‌های احتمالی، ابعاد دقیق و وزن کنترل شوند. سپس، هر تختال کدگذاری و نشانه‌گذاری شده و به انبار منتقل می‌شود تا برای مراحل بعدی نظیر نورد گرم و تولید ورق‌های فولادی مورد استفاده قرار گیرد. فرآیند تولید اسلب نیازمند دقت بالا و کنترل دقیق دما، سرعت ریخته‌گری و خنک‌سازی است، زیرا هرگونه ناهماهنگی در این مراحل می‌تواند منجر به عیوب سطحی یا ساختاری در محصول نهایی شود. اسلب‌هایی که با کیفیت بالا تولید شوند، پایه‌ای مطمئن برای تولید محصولات نهایی نظیر ورق، لوله، پروفیل و دیگر مقاطع فولادی به شمار می‌روند.
خواص فیزیکی اسلب یا تختال فولادی
اسلب یا تختال فولادی به‌عنوان یکی از محصولات نیمه‌نهایی در صنعت فولاد، دارای مجموعه‌ای از خواص فیزیکی مشخص و مهم است که در مراحل مختلف تولید، نورد و شکل‌دهی نقش کلیدی ایفا می‌کنند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی اسلب، چگالی آن است که به‌طور میانگین حدود ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته می‌شود. این مقدار نشان‌دهنده جرم بالای این محصول در واحد حجم است و در محاسبه وزن، حمل‌ونقل و طراحی خطوط تولید اهمیت زیادی دارد.
نقطه ذوب فولاد مورد استفاده در تولید اسلب معمولاً بین ۱۴۲۵ تا ۱۵۴۰ درجه سانتی‌گراد است که بسته به درصد کربن و عناصر آلیاژی موجود در فولاد، می‌تواند کمی تغییر کند. در فرآیند ریخته‌گری پیوسته، فولاد مذاب معمولاً در دمایی بین ۱۵۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد نگه‌داری می‌شود تا قابلیت روان شدن و شکل‌گیری مناسب در قالب‌ها را داشته باشد. از نظر انتقال گرما، اسلب دارای رسانایی حرارتی نسبتاً پایینی است که به‌طور متوسط حدود ۵۰ وات بر متر بر درجه کلوین است؛ به همین دلیل در فرآیندهای حرارتی مانند نورد گرم، زمان بیشتری برای رسیدن به دمای یکنواخت نیاز دارد.
از سوی دیگر، ظرفیت حرارتی ویژه فولاد که بیانگر میزان گرمای لازم برای افزایش دمای یک کیلوگرم از آن به اندازه یک درجه کلوین است، حدود ۴۹۰ تا ۵۰۰ ژول بر کیلوگرم بر درجه کلوین است. این ویژگی به‌طور مستقیم بر مصرف انرژی در خطوط نورد و گرمایش تأثیر می‌گذارد. اسلب همچنین دارای ضریب انبساط حرارتی در حدود ۱۱ تا ۱۳ ضربدر ۱۰ به توان منفی ۶ بر درجه سانتی‌گراد است که در طراحی تجهیزات ریخته‌گری و نورد برای جلوگیری از تغییر شکل‌های ناخواسته باید در نظر گرفته شود.
خواص مکانیکی اسلب نیز بر اساس ترکیب شیمیایی فولاد متغیر است، اما به‌طور میانگین مقاومت کششی آن بین ۳۷۰ تا ۵۵۰ مگاپاسکال و مقاومت تسلیم آن بین ۲۴۰ تا ۳۵۰ مگاپاسکال قرار دارد. سختی سطحی اسلب نیز معمولاً در محدوده ۱۲۰ تا ۱۸۰ برینل اندازه‌گیری می‌شود. این ویژگی‌ها مشخص می‌کنند که اسلب نه‌تنها از نظر فیزیکی پایدار و مقاوم است، بلکه می‌تواند در فرآیندهای شکل‌دهی و تبدیل به ورق، لوله یا سایر محصولات فولادی، عملکرد مکانیکی مطلوبی ارائه دهد.
خواص شیمیایی تختال فولادی
خواص شیمیایی اسلب (تختال) فولادی یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده کیفیت نهایی محصول و رفتار آن در فرآیندهای نورد، شکل‌دهی و مصرف صنعتی است. ترکیب شیمیایی اسلب به‌طور مستقیم از ترکیب فولاد مذاب در مرحله فولادسازی ناشی می‌شود و شامل درصدهای کنترل‌شده‌ای از عناصر اصلی و آلیاژی است. عنصر پایه در ساخت اسلب، آهن (Fe) است که بخش اعظم ساختار آن را تشکیل می‌دهد. اما برای بهبود خواص مکانیکی، شکل‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی، عناصر دیگری نیز به‌صورت کنترل‌شده به ترکیب شیمیایی افزوده می‌شوند.
یکی از عناصر کلیدی در اسلب، کربن (C) است که میزان آن معمولاً بین ۰.۰۵ تا ۰.۲۵ درصد است. افزایش مقدار کربن باعث بالا رفتن سختی و استحکام فولاد می‌شود، اما از شکل‌پذیری آن می‌کاهد؛ بنابراین، بسته به نوع کاربرد نهایی اسلب (مثلاً تولید ورق، لوله یا قطعات خاص)، مقدار کربن به‌دقت تنظیم می‌شود. علاوه بر کربن، عناصر دیگری همچون منگنز (Mn)، سیلیسیم (Si)، فسفر (P) و گوگرد (S) نیز در ترکیب شیمیایی اسلب وجود دارند. منگنز با درصدی حدود ۰.۵ تا ۱.۵ درصد برای بهبود استحکام و کاهش شکنندگی به‌کار می‌رود. سیلیسیم نیز در حدود ۰.۱ تا ۰.۵ درصد برای افزایش مقاومت به اکسیداسیون و پایداری ساختار در دمای بالا اضافه می‌شود.
فسفر و گوگرد جزو عناصر ناخالصی به‌شمار می‌روند و معمولاً باید در مقادیر بسیار کم (کمتر از ۰.۰۳ درصد) نگه‌داشته شوند، زیرا وجود بیش از حد آن‌ها می‌تواند باعث تردی فولاد و ایجاد ترک در محصولات نهایی شود. در برخی موارد، برای تولید فولادهای خاص یا مقاوم در برابر خوردگی، عناصر آلیاژی مانند کروم (Cr)، نیکل (Ni)، مولیبدن (Mo) یا وانادیوم (V) نیز به ترکیب افزوده می‌شوند. این عناصر، فولاد را برای کاربردهایی نظیر صنایع پتروشیمی، خودروسازی، کشتی‌سازی یا محیط‌های خورنده مناسب‌تر می‌کنند.
کنترل دقیق خواص شیمیایی اسلب در مرحله فولادسازی و تصفیه ثانویه (در کوره پاتیلی یا ماشین ریخته‌گری) انجام می‌شود. نتایج آنالیز شیمیایی برای هر اسلب به‌صورت جداگانه ثبت می‌شود و با استانداردهای تعیین‌شده مانند ASTM، DIN یا GOST مطابقت داده می‌شود. در نهایت، ترکیب شیمیایی دقیق اسلب تضمین‌کننده کیفیت، عملکرد و دوام محصول نهایی است که از آن در تولید انواع ورق، لوله، مخازن، پروفیل و دیگر تجهیزات صنعتی استفاده خواهد شد.