کلیاتی درباره آهن و ورق گالوانیزه

بطورکلی می توان فلزات را از نظر زنگ زدن یا مقاوم بودن به سه گروه تقسیم کرد:

گروه اول: آنهایی که مثل طلا  و پلاتین در مجاورت هوا اکسید نمی شوند و زنگ نمی زنند و اساسا نیازی به محافظت ندارند.

گروه دوم:آنهایی که وقتی در مجاورت هوا قرارمی گیرند در سطح اکسید می شوند ولی اکسید آنها مقاوم است و چسبیده به فلز باقی می ماند و خود لایه محافظی برای فلز می شود و زنگ نمی زنند. اینگونه فلزات نیازی به محافظت ندارند.نظیر آنها مثل: کروم، قلع، نیکل، کبالت و روی(zn/co/ni/sn/cr )

گروه سوم: فلزاتی هستند که وقتی سطح آنها در مجاورت هوا اکسید می شود، اکسیداسیون به تدریج  به عمق فلز نفوذ می کند به این ترتیب که ترکیب اکسید این نوع فلزات متخلخل است و به فلز نمی چسبد و از بدنه فلز کنده می شود و اعماق زیرین سطح هم در مجاورت هوا و اکسیداسیون قرار می گیرد و فلز خورده می شود واز بین میرود؛ مثل آهن که زنگ زدگی به اعماق آن هم سرایت می کند.
اینگونه فلزات را به روشهای متفاوت از زنگ زدن محافظت می نمایند،  با روشهایی مثل رنگ زدن، ضد زنگ کردن، چرب کردن سطح فلز بوسیله یک ماده روغنی، گریس زدن، لعاب دادن، آب کاری فلز و حفاظت کاتدی می توان این فلزات را در مقابل خوردگی و زنگ زدن تا حدودی مقاوم کرد.
در میان فلزات مختلف عنصر (آهن) بصورت خام یا آلیاژی مهمترین فلز مورد استفاده در صنعت می باشد. گالوانیزاسیون بهترین و کارآمد ترین روش مقاوم کردن محصولات فولادی در مقابل خوردگی و زنگ زدن است.

همه چیز درباره ورق گالوانیزه

تاریخچه گالوانیزه

گالوانیزاسیون (به فرانسوی  galvanisation)؛ یکی از روش های محافظت از خوردگی است که از طریق پوشاندن فلز آهن توسط لایه ای از فلز محافظ  روی انجام می شود.
لفظ گالوانیزاسیون از نام لویجی گالوانی دانشمند ایتالیایی گرفته شده است.

معرفی روشهای تولید گالوانیزه:

1- روش غوطه وری(HOT DIP GALVANIZED)

امروزه این روش  پرطرفدار ترین روش تولید ورق گالوانیزه است. دراین فرایند ورق فولادی در حوضچه ای از فلز روی مذاب غوطه ور شده و  پس از خروج ازآن  سطح ورق آهن  پوشیده از فلز روی می شود.

2- الکتریک:

در روش تولید گالوانیزه از طریق الکتریک از پوشش های مختلف از قبیل روی خالص ترکیبات روی و آلومینیوم وهمچنین روی و نیکل استفاده می گردد.پس از پوشاندن سطح فولاد با این ترکیبات به روش الکتریک ورق تحت اعمالی دیگری از قبیل فسفاته کردن،فاقد سرب کردن،روغن کاری و...قرار می گیرد. هدف تولید اینگونه ورق ها بالا بردن مشخصه هایی مثل مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی، قابلیت رنگ پذیری فوق العاده و ...می باشد. در تداول عامه و بازار سنتی به روش الکتریک آبکاری گفته می شود.

ویژگی های ورق گالوانیزه:

شکل پذیری: بسته به نوع ورق گالوانیزه تولید شده از لحاظ شکل پذیری آن محصول در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، بطور مثال گالوانیزه ای که قابلیت شکل پذیری کمی دارد و ورق سختی است نمونه مناسبی برای استفاده در ساختمان سازی وعمران می باشد.

میزان تحمل کشش: معمولا رفتار ورق گالوانیزه در مقابل اعمال کشش بستگی به گرید ورق فولادی آن دارد. که به سه گروه ورق گالوانیزه خشک و شکننده یا غیر قابل کشش، ورق گالوانیزه کششی و ورق گالوانیزه فوق کشش تقسیم می شود.

رنگ پذیری:سطوح انواع ورق گالوانیزه را نیز میتوان از لحاظ چسبندگی رنگ  بر روی آنها مقایسه کرد به منظور تعیین دوام گالوانیزه رنگ شده در مقابل عوامل خارجی تست هایی برروی ورق گالوانیزه و ورق رنگی صورت میگیرد.

مقاومت دربرابر خوردگی و زنگ زدگی: انتظار این است که ورق گالوانیزه در اقلیم های گرم و مرطوب یا در برابر نزولات جوی شدید مقاومت داشته باشد و دچار فرسایش، خوردگی و زنگ زدن نشود. برای سنجش میزان مقاومت ورق گالوانیزه آن را در برابر تست افشانه نمکی(SALT SPRAY) قرار می دهند.

نمونه ورق گالوانیزه را در معرض بخار آب و پاشاندن نمک قرار می دهند تا میزان مقاومت نمونه را در محیطی اسیدی و خورنده در طول 24 ساعت ارزیابی کنند. بدیهی است که اگر نمونه گالوانیزه پس از خروج از دستگاه دچار زنگ زدگی و خوردگی شود یعنی  نتوانسته است از آزمون سالت اسپری به سلامت عبور کند.

جوش پذیری: قابلیت رسانایی لایه پوشیده شده از روی بیشتر از آهن است و گرمای تولید شده تا حدی با مقاومت الکتریکی پایین کاهش می یابد و چون نقطه ذوب روی از آهن کمتر است جوش پذیری گالوانیزه نیز پایین می آید بنا براین ورق گالوانیزه قابلیت جوش پذیری پایین تری از ورق فولادی بدون روکش روی دارند.

نما و شکل ظاهری:

1-گالوانیزه گل دار معمولی(regular spangle)
2-گالوانیزه گل ریز(minimum spangle)
3-گالوانیزه بدون گل(zero spangle)

علت ظاهر گلدار به صورت ریز یا درشت وجود ناخالصی سرب در فلز روی مصرفی است امروزه در کشورهای توسعه یافته مثل کشور کره جنوبی همه کارخانجات تولیدی ورق گالوانیزه به دلیل مسایل بهداشتی و زیست محیطی صرفا گالوانیزه با ظاهر بدون گل تولید میکنند اما در ایران، چین، هندوستان، روسیه و قزاقستان همچنان ورق گالوانیزه به خاطر عادت مصرف کنندگان ورق گالوانیزه با ظاهر گل دار تولید میشود. محصولات شرکت ورق خودرو چهار محال بختیاری و مجتمع تاراز به دلیل مصرف روی با خلوص بیشتر و میزان سرب حداقل، بدون گل می باشد گفتنی است خلوص بالاتر فلز روی مصرفی ویژگی رنگ پذیری فلز روی را بهتر می کند. 

 
کتینگ یا پوشش روی استاندارد (ZINC COATING):مهمترین ویژگی ورق های گالوانیزه دارا بودن روکشی از فلزروی است که موجب پوشش و حفاظت دایمی فلز فولادی زیرین می شود.
به میزان فلز روی در واحد سطح در دو طرف ورق فولادی کتینگ یا جرم پوشش یا میزان پوشش روی گفته می شود که واحد آن گرم بر متر مربع است.

مثلا گالوانیزه با کتینگ80 یعنی در یک متر مربع  این ورق گالوانیزه، 80 گرم فلز روی در سطح آن وجود دارد.
معمولا کوتینگ 60 الی80 برای ضخامت های: 
16/0- 18/0 – 20/0 – 22/0 – 25/0 – 28/0 -30/0 – 35/0
و کوتینگ 100الی120 برای ضخامت های :
40/0 – 45/0 – 50/0 – 55/0 – 60/0 – 70/0 – 80/0
و کوتینگ 180 برای ضخامت های : 
90/0 – 00/1 – 50/1 – 00/2 – 50/2 
و کوتینگ275 برای ضخامت های: 
00/3 – 50/3 – 00/4 – 00/5
البته لازم به توضیح است بسته به میزان خلوص روی بکار رفته و روش گالوانیزاسیون که منجر به بهبود کیفیت فلز روی در سطح ورق گالوانیزه شود، می توان جرم پوشش کمتری در نظر گرفت.

مشخصات ابعادی ورق گالوانیزه :

معمولا ورق گالوانیزه به دو صورت برش خورده و کلاف(رول) در بازار به فروش می رسد که ابعاد استاندارد ورق برشی 1*2 متر و 1.25*2.5 متر می باشد و کلاف های ورق گالوانیزه در عرض های 700 تا 1250 میلیمترو بسته به ضخامت آن با قطر داخلی و خارجی متفاوت تولید می شود. مشخصات ابعادی کلاف گالوانیزه تولید داخل مطابق جدول زیر می باشد.

کاربرد ورق گالوانیزه:

ورق گالوانیزه در صنعت ساختمان، صنایع تولید لوازم خانگی، صنعت خودرو، صنعت برق و الکترونیک، تاسیسات، ابزار ویراق، مخرن سازی و دکوراسیون  به کار میرود برخی کاربردهای ورق گالوانیزه در صنایع مختلف در زیر اشاره شده است:

• صنعت ساختمان : پوشش شیروانی ، سقف سوله ، عرشه فولادی، درب و پنجرهUPVC، ساندویچ پنل
• صنعت لوازم خانگی: یخچال ، کولر، بخاری
• انواع لوازم خانگی: یخچال، کولر، بخاری
• صنعت برق و الکترونیک: دکلها و سازه های  خطوط برق رسانی، تابلو برق رایزرها
• تاسیسات: ، دمپرها، کانال ها، مبدلهای حرارتی، خنک کننده، انواع لوله های گالوانیزه فولادی و هواساز
• مخزن سازی: سازه های سیلو و انبارهای  مواد غذایی، مخازن مواد نفتی و شیمیایی.
• صنعت خودرو : بدنه خودرو، قطعه سازی، تابلوهای راهنمایی و رانندگی ، گاردریل
• ابزار ویراق: ابزار بنایی و کشاورزی از قبیل کمچه، ماله ، استامبولی، بیل، ملات پاش و فرغون
• دکوراسیون: کابینت و انواع قفسه

کیفیت ورق گالوانیزه :

ورق های گالوانیزه  تولید شده چه در طی مراحل تولید چه پس از تولید کنترل کیفی و بازرسی میشود و پس از نمونه برداری در آزمایشگاهای مختلف و مجهز خواص مکانیکی و ترکیبات شیمایی آن بررسی می شود و با آزمایشات مخرب مانند تست پاشش نمک و غیر مخرب مثل آزمایش ضخامت صافی سطح کنترل می شود تا با استانداردهای  کارخانه مطابقت داشته باشد.
لازم به توضیح است تولیدات ورق گالوانیزه درجه یک کارخانه های داخلی در اغلب شاخص ها از استاندارد بین المللی به مراتب بالاتر است. 

برخی از تست های ورق گالوانیزه:

تست فشار: یکی از روش های پایه تست برای  اندازه گیری دوام و قابلیت انبساط و کشش محصول است. به طور معمول در این تست میزان اعمال فشار به نمونه تا آن حد است که نمونه در اثر تداوم و افزایش تنش فشاری و کششی نمونه دچار شکستگی شود اما در برخی از تست ها، محدوده معینی از فشار برای این کار در نظر گرفته می شود.
تست وزن لایه پوششی: در این نوع تست با استفاده از اشعه ایکس میزان یکنواختی وزن لایه پوششی روی در نواحی انتخاب شده در سطح ورق، مورد بررسی قرار می گیرد تا این وزن یکنواخت و به میزان دلخواه باشد.
تست سختی: تست سختی به طور معمول به منظور بررسی سختی گالوانیزه تولید شده انجام می شود.سختی یک ورق گالوانیزه تا حد زیادی به مشخصات دیگری همچون رول پذیری، استقامت و شکل پذیری بستگی دارد.
تست رنگ پذیری: در این آزمون نوعی رنگ بر روی ورق گالوانیزه اسپری می شود و پس از اعمال گرما رنگ گالوانیزه مورد بررسی قرارمی گیرد.

انواع ضخامت های ورق گالوانیزه 

سایزهای ورق گالوانیزه را میتوان در سه دسته یا اصطلاحا گیج Gauge تقسیم کرد:

ورق های گالوانیزه نازک ( Thin Gauge): معمولا نازکترین ورق های گالوانیزه در بازار مصرف در این دسته قرار می گیرند که در تداول بازار سنتی به این دسته " نازک بار" گویند
ورق های گالوانیزه از ضخامت  16/0 میلی متر تا 35/0  میلی متر در این گروه قرار میگیرند. نازک ترین ورق گالوانیزه که در داخل کشور تولید می شود 35/0 میلی متر و بعضا30/0 میلی متر است. ضخامت های نازکتر ورق گالوانیزه از خارج به کشور واردات می شود.
ورق های گالوانیزه متوسط (Middle Gauge):  ورق های گالوانیزه از ضخامت 40/0 تا 5/1 میلیمتر در این گروه قرار می گیرند که این دسته از سایزها عموما سایزهای رند بازار و بسیار پر مصرف تر از دو دسته دیگر است و هر چه ضخامت های دو گروه دیگر به گروه میانی نزدیک تر باشد تولید و مصرف آن هم بیشتر می شود. 
ورق های گالوانیزه ضخیم ( Thick Gauge):  ورق های گالوانیزه از ضخامت 2 تا 5 میلیمتر در این دسته قرار می گیرند که در بازار به "ضخیم بار" معروف است.
با توجه به طیف گسترده ضخامتهای ورق گالوانیزه، هر کدام از ضخامتهای ورق گالوانیزه در صنعت خاصی به کار برده می شود.

معرفی تولید کنندگان داخلی ورق گالوانیزه :

انواع برند ورق گالوانیزه  تولید شده در کارخانجات کشور به همراه حدود میزان تولید آنها در سال به شرح ذیل می باشد:
• ورق گالوانیزه فولاد مبارکه (200 هزار تن)
• ورق گالوانیزه کاشان(امیر کبیر کاشان)(150 هزار تن)
• ورق گالوانیزه هفت الماس(250 هزار تن)
• ورق گالوانیزه سمنان(نورد لوله و پروفیل گیلان)(150 هزار تن)
• ورق گالوانیزه شهر کرد(ورق خودرو)(400 هزار تن)
• ورق گالوانیزه تاراز(340 هزار تن)
• مجتمع روی اندود کاوه (150 هزار تن)
• ورق گالوانیزه شهریار (140 هزار تن)

قیمت ورق گالوانیزه:

قیمت ورق گالوانیزه از منظر تئوری تابع بهای تمام شده آن در درب خروج کارخانه تولید کننده یا بهای تمام شده آن از درب خروج انبار گمرکات کشور برای واردات ورق های گالوانیزه خارجی است. بر همین اساس عناصر اصلی تعیین کننده قیمت برای ورق های گالوانیزه ایرانی عبارتند از قیمت مواد خام (قیمت کلاف گرم یا ورق سیاه، قیمت ورق سرد یا ورق روغنی یا ورق فول هارد)  قیمت فلز روی ، هزینه کارخانه برای تبدیل مواد خام به ورق گالوانیزه و برای ورق های گالوانیزه خارجی عبارت است از قیمت جهانی ورق های گالوانیزه یا قیمت آن در کشور صادر کننده، هزینه حمل با کشتی از کشور مبدا به بنادر ایران، تعرفه گمرکی واردات و نرخ ارز خارجی.

لکن در عمل از طرفی محاسبه بهای تمام شده کالا به پارامترهای متنوع  و متغیرهای بیشتری بستگی دارد  و از جانب دیگر عوامل موثر در قیمت معاملاتی میتواند در راستای منطق ریاضی بهای تمام شده کالا نباشد که به برخی از این عوامل در زیر اشاره شده است : 

• نرخ سود بانکی و نرخ تورم: معمولا کارخانه ها با استفاده از گشایش اعتبار اسنادی اقدام به تامین مواد خام مورد نیاز میکنند، همواره گشایش اعتبار بانکی برای متقاضی اعتبار، مشمول تامین پیش پرداخت و هزینه های عملیات بانکی است. از این حیث نرخ سود بانکی و نرخ تورم برای تامین کننده سرمایه اولیه اثر مستقیم دارد.
• برند ورق گالوانیزه: یکی از مهم‌ترین فاکتورها در قیمت‌گذاری ورق گالوانیزه برند بودن یا نبودن آن ورق گالوانیزه یا کارخانه تولیدکننده است. معمولاً صاحبان برندهای مختلف و شرکت‌های تولید کننده محصولات خود را در سطوح کیفی متفاوتی به بازار عرضه می‌کنند. مشخصات ظاهری در سطح  ورق گالوانیزه که مورد تایید خریدار و مصرف کننده باشد اثر زیادی در برند سازی محصولات کارخانجات دارند در اغلب موارد برندهای خوب کیفیت بیشتری دارند اما مواردی هم هست که ورق های گالوانیزه بسیار با کیفیت تر و دارای استانداردهای بالا  به دلایل ساز و کار مارکت و جهل متقاضیان یا خریداران از مشخصات فنی و کیفیت آنها با اقبال مشتریان مواجه نمی شود و در برند سازی عقب می ماند.
• میزان پوشش فلز روی در ورق گالوانیزه: از آنجاییکه قیمت فلز روی بسیار بیشتر از قیمت آهن و فولاد است میزان روی مصرفی در کلاف های گالوانیزه اثر مستقیمی بر قیمت دارد فی المثل قیمت ورق گالوانیزه با جرم پوشش فلز روی  یا کوتینگ  80 گرم بر متر مربع از ورق گالوانیزه از همان ورق گالوانیزه با کوتینگ 100 گرم بر متر مربع ارزان تر است این درحالی ست که ورق های گالوانیزه با ضخامت های مختلف میتوانند طیف گسترده ای از میزان کوتینگ داشته باشند و این موضوع میتواند از چشم مصرف کننده یا خریدار پنهان باشد بنا براین اگر متقاضی خرید ورق گالوانیزه هستید به تفاوت قیمت گالوانیزه به تناسب میزان کوتینگ آنها دقت کنید.
• مبادی کالا و اثر هزینه حمل و نقل: عموما قیمت ورق های گالوانیزه و گالوانیزه رنگی در مبدا چه درب خروج کارخانه چه درب خروج انبار گمرک از دیگر نقاط کشور ارزانتر است. بدیهی است که کرایه حمل کالا با کامیون در خشکی به بهای تمام شده کالا قابل افزایش است بر همین اساس هزینه حمل و به تبع آن هزینه سوخت بر قیمت ورق گالوانیزه اثر دارد. 
• ضخامت: عموما هر چه ضخامت ورق گالوانیزه کمتر باشد میزان روی مصرفی آن و قیمت مواد خام آن در تناژ مساوی، بیشتر است فلذا طبیعی است که ارزش ورق های گالوانیزه نازکتر از ورق های گالوانیزه ضخیم تر بیشتر باشد.
• بورس و بازار معاملات:  مهمترین عامل در قیمت واقعی ورق گالوانیزه دست نامرئی بازار است. در واقع بازار بازیگر اصلی در قیمت است. فرآیند عملی خرید و فروش ورق گالوانیزه و قیمت هایی که در معاملات ورق گالوانیزه محقق می شود بیانگر قیمت واقعی ورق گالوانیزه است. انجام معاملات خود تابع تناسب عرضه و تقاضا است.عموما قیمت معاملاتی ورق گالوانیزه متناظر با قیمت سکه و دلار تغییر می کند ولی مانند آنها قیمت مقطوع است ندارد و قیمت در طرف عرضه حدود 2 تا 6 درصد نوسان دارد .

قیمت معاملاتی ورق گالوانیزه میتواند از بهای تمام شده کالا و دیگر فاکتورهای اقتصادی و منطقی تبعیت نکند و حتی در جهت مخالف آنها در بازار رخ بدهد، فی المثل بهای تمام شده کلاف های گالوانیزه با ضخامت 4 میلی متر یا 3 میلیمتر معمولا از بهای تمام شده ورق گالوانیزه با ضخامت کمتر از دو میلی متر کمتر است چرا که در فرایند تولید ضخامت های بیش از دو میلیمتر موادخام و اولیه ورق گرم است در حالی که برای ضخامت های زیر دو میلیمتر مواد اولیه و خام ورق سرد یا فول هارد است که نسبت به ورق گرم فرایند نورد سرد را که بسیار هزینه بر و دشوار است طی کرده است ولی بخاطر تولید و عرضه کمتر گاهی ورق 4 میل گرانتر از 2 میل به فروش می رسد.

ثبات و نوسان قیمت: از مزیت های ورق گالوانیزه و ورق گالوانیزه رنگی این است که عموما بازار آنها کم نوسان و تا حدودی لخت است و دیرتر دچار تغییرات ناگهانی میشود. در واقع روند کاهشی و افزایشی ورق گالوانیزه به نسبت ورق گرم یا ورق سرد یا شمش آهن کندتر و تدریجی تر است.

میزان مصرف گالوانیزه در کشور

میزان مصرف گالوانیزه در کشور از گذشته های دور بسیار کمتر از مصرف امروز بوده است به طوری که در دهه هشتاد خورشیدی کمتر از نیم میلیون تن در سال مصرف داشتیم اما هم اکنون به مقتضای پیشرفت در ساخت و ساز و افزایش تولید ناخالص ملی مصرف ورق گالوانیزه بیش از یک میلیون تن در سال میباشد، البته در شرایط کلان اقتصادی که منتهی به رونق و رشد و توسعه کشور باشد این میزان مصرف  قابلیت افزایش تا دو میلیون تن را هم دارد . شرایط فعلی میزان تولید کارخانه های تولیدی کشور پاسخگوی ظرفیت مصرف می باشد.
میزان تولید ورق گالوانیزه در کشور در حدود 5/1 تا 2 میلیون تن در سال می باشد میزان تولید هر کارخانه در قسمت معرفی تولید کنندگان داخلی ورق گالوانیزه توضیح داده شده است.