تختال (اسلب) یکی از محصولات میانی کلیدی در صنعت فولاد است که نقش حیاتی در زنجیره تولید انواع محصولات فولادی دارد. این قطعه بزرگ فلزی به‌صورت مستطیلی ریخته‌گری می‌شود و ماده اولیه‌ی اصلی برای تولید ورق‌ها، صفحات و سایر محصولات تخت فولادی به‌شمار می‌رود.
آشنایی با ویژگی‌ها، فرآیند تولید و کاربردهای تختال می‌تواند به تصمیم‌گیری‌های آگاهانه‌تر در خرید مواد اولیه، طراحی خطوط نورد و ارزیابی‌های اقتصادی پروژه‌های فولادی کمک کند. در ادامه به تفصیل به این موضوع پرداخته و تمامی جنبه‌های مهم تختال فولادی را بررسی می‌کنیم.
تعریف و جایگاه اسلب در زنجیره تولید فولاد
تختال (Slab) نوعی مقطع نیمه‌ساخته فولادی با سطح مقطع مستطیلی است. این محصول معمولاً پس از فرآیند فولادسازی و قبل از مراحل شکل‌دهی نهایی تولید می‌شود و به عنوان یکی از حلقه‌های اصلی زنجیره تولید فولاد شناخته می‌شود. اسلب فولادی یا همان تختال یک مقطع فلزی نیمه‌تمام و پرداخت‌نشده با ابعاد بزرگ است که در اندازه‌های گوناگون ریخته‌گری می‌شود . برخلاف بیلت (شمشال) و بلوم که مقاطع مربعی یا چندضلعی برای تولید محصولات طویل (مانند تیرآهن و میلگرد) هستند, تختال شکل پهن و تخت دارد و ماده اولیه تولید محصولات تخت نظیر ورق، صفحه، تسمه و کلاف فولادی محسوب می‌گردد . به عبارت دیگر، هر جا که نیاز به تولید فولاد به شکل ورق یا صفحه باشد (از ورق‌های ساختمانی گرفته تا فولادهای خودروسازی)، حضور تختال در آن زنجیره ضروری است. تولید تختال با کیفیت مستلزم رعایت دقیق استانداردهای تولید در مراحل ذوب فولاد، تصفیه و ریخته‌گری است تا ترکیب شیمیایی و ساختار مناسب برای مراحل بعدی تضمین شود.
فرآیند تولید: از ذوب تا ریخته‌گری پیوسته
تولید تختال با تأمین فولاد مذاب آغاز می‌شود. در روش کوره بلند-کنورتور (BF-BOF) آهن خام حاصل از کوره بلند به فولاد مذاب تبدیل می‌گردد و در روش کوره قوس الکتریکی (EAF) نیز قراضه فولادی یا آهن اسفنجی ذوب و تصفیه می‌شود. فارغ از روش تولید مذاب، ترکیب شیمیایی فولاد در پاتیل تنظیم می‌گردد تا به مشخصات مورد نظر (از نظر درصد کربن، عناصر آلیاژی و گوگرد و فسفر) برسد. سپس فولاد مذاب آماده‌ی ریخته‌گری می‌شود.
در مرحله ریخته‌گری پیوسته، فولاد مذاب از طریق یک ظرف واسط (تاندیش) به داخل قالب مسی آب‌گرد ریخته می‌شود. قالب به شکل مقطع تختال (مستطیل) طراحی شده و با خنک‌کاری شدید، لایه‌ی نازکی از فولاد جامد (پوسته) در جدار قالب تشکیل می‌دهد. این پوسته به تدریج ضخیم‌تر شده و فولاد نیمه‌جامد به کمک غلتک‌های خمیده از قالب به سمت پایین کشیده می‌شود. فرآیند ریخته‌گری پیوسته یک شمش طویل مداوم تولید می‌کند که به محض خروج از ماشین، توسط مشعل‌های برش به طول‌های مورد نیاز (معمولاً ۴ تا ۱۲ متر ) قطع می‌گردد و تختال‌های مجزا شکل می‌گیرند. سرعت ریخته‌گری و نرخ خنک‌کاری در مناطق مختلف ماشین (قالب اولیه و خنک‌کاری ثانویه با افشانک‌های آب) به دقت کنترل می‌شود تا از ایجاد تنش‌های حرارتی و عیوبی نظیر ترک جلوگیری شود.
برای بهبود کیفیت تختال، کارخانه‌های مدرن از سیستم‌های کنترل کیفیت آنلاین و تجهیزات پیشرفته بهره می‌گیرند. به‌عنوان مثال، بسیاری از ماشین‌های ریخته‌گری پیوسته مجهز به همزن الکترومغناطیسی (EMS) در ناحیه قالب هستند که با هم‌زدن مذاب، از جدایش عناصر در مرکز تختال کاسته و ساختار دانه‌ای یکنواخت‌تری ایجاد می‌کند. علاوه بر این، دوربین‌ها و حسگرهای حرارتی به صورت پیوسته سطح تختال در حال خروج را پایش می‌کنند تا هرگونه عیب سطحی، ترک یا ناپایداری فرآیند (مانند خطر بریدگی پوسته) به سرعت شناسایی و رفع گردد. نتیجه این نظارت لحظه‌ای، ارتقای بازده تولید و کاهش ضایعات است.
امروزه فرایند ریخته‌گری پیوسته به ستون فقرات تولید فولاد تبدیل شده است و بیش از ۹۵٪ فولاد خام جهان از این روش استفاده می‌کند. این تکنولوژی امکان تولید تختال با سرعت بالا (چند ده تن در ساعت در هر خط ریخته‌گری) و کیفیت مناسب را فراهم کرده است. بنابراین از مرحله ذوب تا برش تختال، کل فرایند به صورت پیوسته و تحت کنترل انجام می‌گیرد تا محصول نهایی (تختال) دارای ترکیب شیمیایی و ساختار مورد نظر برای مراحل بعدی نورد باشد.
مشخصات ابعادی و استانداردهای سایزبندی اسلب
تختال‌های فولادی به صورت صفحات ضخیم با طول و عرض قابل توجه تولید می‌شوند. برای این محصول محدوده‌ی ابعادی استانداردی تعریف شده که اکثر تولیدکنندگان بر همان اساس عمل می‌کنند . عرض تختال معمولاً بین حدود ۶۵۰ تا ۲۰۰۰ میلی‌متر متغیر است و ضخامت تختال نیز غالباً در محدوده ۲۰۰ تا ۲۵۰ میلی‌متر قرار دارد . طول هر تختال بسته به سفارش می‌تواند متفاوت باشد اما عموماً بین ۴ تا ۱۲ متر برش داده می‌شود . بر اساس نوع نیاز مشتری و کاربرد نهایی، ممکن است ابعاد اختصاصی نیز تولید گردد. به عنوان مثال، تختال با ضخامت ۲۳۰ میلی‌متر، عرض ۱۲۵۰ میلی‌متر و طول ۱۲ متر یکی از سایزهای پرتقاضا در بازار محسوب می‌شود .
جرم و حجم بالای تختال نیز حائز اهمیت است. با توجه به چگالی (دانسیته) فولاد (حدود ۷۸۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب), یک تختال استاندارد به ابعاد یاد شده وزنی در حدود ۲۵ تا ۳۰ تن خواهد داشت. به دلیل این وزن زیاد، جابجایی و حمل تختال نیازمند تجهیزات مناسب است که در بخش‌های بعدی تشریح می‌گردد. استانداردهای کیفی تولید، علاوه بر ترکیب شیمیایی، تلرانس‌های مجاز برای ابعاد تختال (مانند ضخامت و عرض) و کیفیت سطح را نیز مشخص می‌کنند تا تمامی تختال‌های تولیدی قابل استفاده در خطوط نورد باشند.
شایان ذکر است که فناوری‌های جدید، تولید تختال‌هایی با ضخامت کمتر را نیز امکان‌پذیر کرده‌اند. به عنوان نمونه، در فرآیند «ریخته‌گری تختال نازک» (Thin Slab Casting) ضخامت تختال می‌تواند به حدود ۵۰ تا ۷۰ میلی‌متر کاهش یابد. این تختال‌های نازک مستقیماً وارد خطوط نورد گرم پیوسته می‌شوند و نیاز به کاهش ضخامت زیادی در نورد اولیه ندارند. هرچند سایزهای استاندارد صنعت همچنان در محدوده ضخیم‌تر (۲۰۰ میلی‌متر به بالا) باقی مانده‌اند، معرفی تختال نازک نشان‌دهنده‌ی پیشرفت فناوری برای افزایش بهره‌وری تولید ورق است.
ترکیب شیمیایی و گریدهای متداول تختال
ترکیب شیمیایی فولادی که تختال از آن تولید می‌شود بسته به کاربرد نهایی می‌تواند بسیار متنوع باشد. اغلب تختال‌های موجود از فولادهای کربنی ساده تا کم‌آلیاژ تشکیل شده‌اند . به عبارت دیگر، بیشتر تختال‌ها از جنس فولاد معمولی (حاوی کربن و منگنز متعارف) هستند، اما برای مصارف خاص می‌توان تختال‌هایی از فولادهای آلیاژی یا حتی فولاد ضد زنگ نیز تولید کرد . عناصر اصلی تشکیل‌دهنده تختال فولادی شامل آهن، کربن, منگنز, سیلیسیم و مقادیر جزئی عناصر کنترل‌شده‌ای مانند گوگرد و فسفر است. در بسیاری از گریدهای متداول، درصد کربن کمتر از ۰٫۲٪، درصد منگنز حدود ۰٫۵٪ تا ۱٫۵٪ و درصد سیلیسیم کمتر از ۰٫۳٪ نگه داشته می‌شود تا خواص مطلوبی به‌دست آید. برای مثال، یک تختال فولاد ساختمانی معمولی ممکن است ترکیبی حدود ۰٫۱۵٪ کربن، ۰٫۷٪ منگنز، ۰٫۱۵٪ سیلیسیم، ۰٫۰۲٪ گوگرد و ۰٫۰۱۵٪ فسفر (به همراه آهن و مقادیر ناچیزی از سایر عناصر) داشته باشد. این ترکیب منجر به فولادی با استحکام و شکل‌پذیری مناسب برای ورق‌های ساختمانی خواهد شد.
علاوه بر فولادهای نرم ساختمانی، تختال می‌تواند در گریدهای تخصصی‌تری نیز ریخته‌گری شود. به عنوان نمونه، فولادهای کم‌آلیاژ پراستحکام (HSLA) حاوی مقادیر اندکی عناصر میکروآلیاژی مانند نیوبیوم، تیتانیوم یا وانادیم هستند و تختال این گریدها برای تولید ورق‌های مقاوم برای سازه‌های بزرگ یا خطوط لوله کاربرد دارد. همچنین تختال فولاد زنگ‌نزن (حاوی درصد بالای کروم و نیکل) برای تولید ورق‌های ضدزنگ در صنایع غذایی یا شیمیایی به‌کار می‌رود. هر گرید فولادی دارای ترکیب شیمیایی مشخصی است که باید در مرحله ذوب دقیقاً تنظیم شود؛ سپس در گواهی تحلیل شیمیایی (بخشی از گواهی کیفی محصول) ثبت می‌گردد. این اطلاعات به خریداران اطمینان می‌دهد که تختال دریافتی دقیقاً مطابق ترکیب و استاندارد مورد انتظار تولید شده است.
خواص مکانیکی و ریزساختار اسلب
تختال فولادی به دلیل شیوه انجماد و ابعاد بزرگ، ساختار ریزدانه‌ای متفاوتی نسبت به محصولات نهایی نورد شده دارد. طی فرآیند انجماد در ریخته‌گری پیوسته, ریزساختار تختال از سمت سطوح کناری به شکل ستونی رشد می‌کند؛ به این معنا که دانه‌های بلوری کشیده (ستونی) از جداره‌های قالب به سمت مرکز تختال شکل می‌گیرند. در ناحیه مرکزی تختال، به‌ویژه در صورت به‌کارگیری همزن مغناطیسی، ممکن است بخشی با دانه‌های نسبتاً ریز و تقریباً هم‌محور (ناحیه ستونی-محوری) تشکیل شود. این ترکیب ساختاری (دانه‌های درشت ستونی در اطراف و دانه‌های خردتر در مرکز) مشخصه‌ی ریزساختار بسیاری از تختال‌های ریخته‌گری‌شده است.
چنین ساختاری اثر مستقیمی بر خواص مکانیکی تختال دارد. فولاد در حالت ریختگی معمولاً سختی و استحکام قابل قبولی دارد، اما به دلیل درشت بودن دانه‌ها و وجود نواحی جدایش، چقرمگی آن کاهش می‌یابد. به طور کلی، استحکام تسلیم یک تختال فولاد کم‌کربن در دمای محیط ممکن است در حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ مگاپاسکال و استحکام کششی نهایی حدود ۳۵۰ تا ۴۰۰ مگاپاسکال باشد که با مشخصات آلیاژ آن همخوانی دارد. با این حال، شکل‌پذیری و انرژی ضربه‌پذیری تختال ریختگی کمتر از ورق نورد شده‌ی همان فولاد است. به بیان دیگر، فولاد ریختگی در قالب تختال نسبت به فولاد کارشده تردتر بوده و در برابر تنش‌های کششی یا ضربه‌ای شدید، آسیب‌پذیرتر است. به همین علت هنگام حمل و نقل تختال (مثلاً جابجایی با جرثقیل) باید از وارد آمدن ضربه یا افتادن آن جلوگیری شود تا ترک یا شکست ناگهانی رخ ندهد.
شایان ذکر است که نرخ خنک‌کاری در طی ریخته‌گری و پس از آن تأثیر مهمی بر ریزساختار و خواص مکانیکی دارد. اگر تختال پس از خروج از قالب به آهستگی در محوطه انبار سرد شود، فرصت بیشتری برای تعدیل تنش‌های داخلی و رشد دانه‌های پایدار خواهد داشت؛ در مقابل، سرد شدن سریع ممکن است تنش‌های حرارتی را افزایش داده و ریسک ترک‌خوردگی را بالا ببرد، هرچند می‌تواند تا حدی اندازه دانه‌ها را کاهش داده و استحکام را افزایش دهد. بنابراین کارخانه‌ها معمولاً تعادلی میان سرعت سرد کردن و حفظ سلامت ساختاری تختال برقرار می‌کنند. پس از تولید، تختال‌ها اغلب پیش از نورد در کوره‌های پیش‌گرم، حرارت‌دهی یکنواخت می‌شوند که این فرآیند نیز به بهبود ریزساختار (از طریق همگن‌سازی ترکیب و ریزکردن دانه‌ها در حین نورد) و ارتقای خواص مکانیکی نهایی فلز کمک می‌کند.
کاربردهای اسلب در نورد گرم و سرد
همان‌طور که اشاره شد، اصلی‌ترین کاربرد تختال فولادی به عنوان ماده اولیه در فرآیندهای نورد برای تولید محصولات تخت نهایی است. پس از تولید و خنک‌شدن، تختال‌ها معمولاً به واحد نورد منتقل می‌شوند. در نورد گرم، تختال در کوره‌های پیش‌گرم تا دمای حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود و سپس از بین مجموعه‌ای از غلتک‌های قدرتمند عبور داده می‌شود تا ضخامت آن به میزان قابل توجهی کاهش یابد. محصول نهایی نورد گرم ممکن است به صورت ورق‌های ضخیم (پلیت) یا کویل نورد گرم (ورق سیاه رول‌شده) باشد. به عنوان مثال، تختالی با ضخامت ۲۵۰ میلی‌متر می‌تواند طی چند مرحله نورد به ورقی با ضخامت ۱۰ میلی‌متر تبدیل شود و در نهایت به صورت کلاف پیچیده و خنک گردد.
ورق‌ها و کلاف‌های حاصل از نورد گرم، پایه بسیاری از صنایع پایین‌دستی را تشکیل می‌دهند. از صفحات فولادی ضخیم برای سازه‌های سنگین، مخازن تحت فشار و کشتی‌سازی استفاده می‌شود. کلاف‌های گرم نوردیده نیز پس از اسیدشویی (برای زدودن پوسته‌های اکسیدی) می‌توانند مستقیماً در ساخت لوله‌های درزدار، پروفیل‌های ساختمانی و قطعات صنعتی به‌کار روند یا اینکه وارد فرآیند نورد سرد شوند. در نورد سرد، کلاف نورد گرم طی عبور از غلتک‌ها در دمای محیط، باز هم نازک‌تر و سطح آن صیقلی‌تر می‌شود و به ورق سرد (ورق روغنی) با کیفیت سطحی بالا تبدیل می‌گردد. این ورق‌های سرد در تولید محصولات نهایی با دقت ابعادی و کیفیت سطح بالا نظیر بدنه خودرو، لوازم خانگی و قوطی‌های فلزی کاربرد دارند.
تختال به عنوان نقطه شروع زنجیره تولید این محصولات، نقشی اساسی در کیفیت و قابلیت تولید آن‌ها ایفا می‌کند. به عنوان مثال، یکنواختی ترکیب شیمیایی و نبود عیوب داخلی در تختال، برای جلوگیری از شکست یا نقص در ورق نهایی حین نورد ضروری است. بسیاری از کارخانه‌های نورد که خود امکانات فولادسازی ندارند، تختال مورد نیازشان را از بازار تهیه می‌کنند. این واحدها با خرید تختال و نورد آن تا محصول نهایی، زنجیره تولید کوتاه‌تری نسبت به یک فولادساز یکپارچه دارند، اما همچنان کیفیت تختال اولیه تعیین‌کننده کیفیت محصول نهایی آن‌ها خواهد بود. از این رو، آگاهی از مشخصات و کیفیت تختال برای برنامه‌ریزان تولید و خریداران مواد اولیه در صنعت نورد بسیار مهم است.
کنترل کیفیت و عیوب سطحی و داخلی اسلب
کیفیت تختال فولادی تأثیر مستقیم بر راندمان تولید و کیفیت محصولات نهایی دارد، از این رو کنترل دقیق آن ضروری است. بخشی از کنترل کیفیت به صورت آنلاین و در حین فرآیند تولید انجام می‌شود (همان‌گونه که پیش‌تر اشاره شد، حسگرها و دوربین‌ها پیوسته شرایط ریخته‌گری را پایش می‌کنند). علاوه بر آن، پس از تولید و خنک‌شدن تختال، بازرسی‌های چشمی و آزمون‌های غیرمخرب متعددی روی محصول انجام می‌گیرد تا عیوب احتمالی شناسایی شوند.
عیوب سطحی ممکن است شامل ترک‌های طولی یا عرضی در سطح تختال، ترک گوشه‌ها، خطوط انجماد، ناصافی‌ها یا فرو رفتگی‌های موضعی باشد. این ایرادات اغلب ناشی از تنش‌های حرارتی حین انجماد یا وجود آلودگی‌هایی در قالب (مثلاً باقی‌ماندن سرباره) هستند. برای رفع عیوب سطحی جزئی، روش‌هایی مانند سنگ‌زنی یا شعله‌زنی سطح (اسکرفینگ) به‌کار می‌رود تا لایه معیوب برداشته شود و سطحی یکنواخت برای نورد حاصل گردد.
عیوب داخلی تختال نیز می‌تواند رخ دهد که بدون تجهیزات پیشرفته قابل مشاهده نیستند. از جمله عیوب داخلی می‌توان به تخلخل‌های انقباضی (حفرات میکروسکوپی ناشی از انجماد غیر یکنواخت در مرکز تختال), ترک‌های داخلی (مثلاً ترک‌های مرکزی ناشی از تنش‌های انجمادی), جدایش عناصر آلیاژی در مرکز (تغلیظ کربن، گوگرد و فسفر در خط مرکزی) و ناخالصی‌های غیرفلزی محبوس‌شده (مانند اکسیدها و سرباره) اشاره کرد. چنین نواقصی می‌توانند استحکام و انعطاف‌پذیری قسمت میانی ورق نهایی را کاهش دهند. برای شناسایی این موارد، از آزمون‌های غیرمخرب (NDT) بهره گرفته می‌شود. رایج‌ترین روش، آزمون فراصوتی (UT) است که در آن امواج اولتراسونیک به داخل تختال فرستاده شده و بازتاب آن‌ها تحلیل می‌شود تا ناپیوستگی‌های داخلی مشخص گردد. تجهیزات UT پیشرفته قادرند بخش عمده حجم تختال را اسکن کرده و وجود ترک یا حفره داخلی را حتی در عمق قطعه آشکار کنند. بر اساس استانداردهای کیفی، ممکن است تختال‌هایی که عیب داخلی فراتر از حد مجاز دارند مردود شده و ذوب مجدد شوند یا تنها برای مصارف کم‌اهمیت‌تر دسته‌بندی گردند.
نتایج تمامی این بازرسی‌ها در گواهی کنترل کیفیت هر محموله تختال ثبت می‌شود. گواهی کیفی محصول معمولاً شامل ترکیب شیمیایی دقیق، نتایج آزمایش‌های مکانیکی (در صورت انجام) و گزارش آزمون‌های غیرمخرب است. وجود چنین گواهی‌هایی برای خریداران اطمینان‌بخش بوده و در معاملات تجاری تختال نیز لازم است. به عنوان مثال، خریداری که قصد تولید ورق لوله گاز ترش را دارد، تنها تختالی را می‌پذیرد که دارای گواهی UT سطح بالا (عدم وجود عیوب داخلی) و ترکیب شیمیایی در محدوده‌ی استاندارد مربوطه باشد. به این ترتیب کنترل کیفیت دقیق از مرحله تولید تا مرحله تأیید نهایی، تضمین می‌کند که تختال‌های تحویلی قابلیت نورد و تبدیل شدن به محصول سالم و مطمئن را دارند.
حمل، انبارش و الزامات ایمنی تختال
حمل و جابجایی تختال‌های فولادی به دلیل وزن و ابعاد زیاد آن‌ها، نیازمند برنامه‌ریزی و تجهیزات ویژه است. هر تختال می‌تواند ده‌ها تن وزن داشته باشد و ابعاد بزرگی را اشغال کند؛ از این رو در الزامات حمل و انبارداری چنین موادی، اولویت با ایمنی و جلوگیری از حوادث است. معمولاً برای بلند کردن تختال از جرثقیل‌های سقفی مجهز به گیره‌های مخصوص یا آهنرباهای صنعتی استفاده می‌شود. این تجهیزات طوری طراحی شده‌اند که بتوانند وزن بالای تختال را به شکل پایدار توزیع کرده و از لغزش یا سقوط قطعه جلوگیری کنند. اپراتور جرثقیل باید آموزش دیده باشد تا تختال را به نرمی بلند و جابجا کند و از ضربه زدن آن به سایر قطعات یا سازه‌ها خودداری نماید. همچنین کارگران باید در زمان حمل تختال، از ناحیه زیر بار فاصله داشته باشند؛ چرا که سقوط اتفاقی یک تختال می‌تواند صدمات جانی و مالی جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد.
در بحث انبارش نیز ملاحظات خاصی مطرح است. تختال‌ها معمولاً روی زمین‌های صاف و مستحکم یا بسترهای ویژه در محوطه کارخانه چیده می‌شوند. در صورتی که نیاز به روی هم چیدن باشد، باید حداکثر ارتفاع مجاز رعایت گردد و بهتر است از فاصله‌انداز (اسپیسر) بین لایه‌ها استفاده شود تا توزیع وزن مناسب حفظ شود و خطر لیز خوردن کاهش یابد. سطح تختال‌ها در حالت معمول خشن و دارای پوسته‌های اکسیدی است که ممکن است لبه‌ها و گوشه‌های تیز نیز داشته باشد؛ بنابراین کارگران در حین جابجایی دستی بخش‌های کوچک‌تر یا کار با تختال (مثلاً هنگام تمیزکاری سطح) باید از دستکش‌ها و تجهیزات حفاظتی مناسب استفاده کنند تا دچار بریدگی یا جراحت نشوند.
اگر تختال‌ها در محیط باز انبار شوند، با گذشت زمان سطح آن‌ها دچار زنگ‌زدگی (اکسیداسیون) خواهد شد. این لایه زنگ معمولاً سطحی است و در فرآیند گرم کردن و نورد به صورت پوسته (scale) جدا می‌شود، لذا اثر منفی جدی بر کیفیت ورق نهایی نمی‌گذارد. با این حال، برای جلوگیری از زنگ‌زدگی عمیق‌تر در دوره‌های انبارمانی طولانی، برخی کارخانه‌ها تختال‌ها را با پوشش‌های موقت یا مواد روغنی محافظت می‌کنند. در حین حمل و نقل بیرون از کارخانه (مثلاً توسط کامیون یا قطار)، مهار محکم تختال‌ها با زنجیرها یا تسمه‌های قوی ضروری است تا در طول مسیر جابجا نشده و خطر سقوط یا آسیب را ایجاد نکنند. وسایل نقلیه باید توان وزنی حمل تختال را داشته باشند و توزیع وزن بار روی محورهای آن‌ها متعادل باشد. رعایت این الزامات ایمنی در حمل و انبارش باعث می‌شود تختال‌ها بدون حادثه به محل مصرف رسیده و آماده ورود به فرآیندهای بعدی شوند.
بازار جهانی و روند قیمت اسلب
تختال فولادی علاوه بر مصرف داخلی کارخانه‌ها، یک کالای قابل معامله در بازارهای جهانی است. بسیاری از کشورهایی که دارای صنایع فولاد یکپارچه هستند، مازاد تختال خود را به عنوان محصول نیمه‌نهایی به فروش می‌رسانند و در مقابل، کشورها یا کارخانه‌هایی که فاقد بخش فولادسازی هستند برای تامین خوراک خطوط نورد خود به واردات تختال متکی‌اند.
از نظر حجم تولید، هر کشوری که تولید فولاد خام بالایی دارد معمولاً در تولید تختال نیز سهم قابل توجهی دارد. به عنوان مثال، چین به عنوان بزرگترین تولیدکننده فولاد جهان، سالانه صدها میلیون تن تختال تولید می‌کند که عمدتاً در صنایع داخلی خود مصرف می‌شود. کشورهای دیگری نظیر هند، روسیه، ژاپن، کره جنوبی, برزیل و آلمان نیز از تولیدکنندگان بزرگ تختال به‌شمار می‌روند. در سال‌های اخیر، برخی کشورهای در حال توسعه مانند ایران نیز تولید تختال خود را به میزان چشمگیری افزایش داده‌اند و بخشی از آن را روانه بازار صادرات کرده‌اند. رشد تقاضای جهانی برای محصولات تخت فولادی باعث شده نرخ تولید جهانی تختال به طور پیوسته صعود کند و به موازات آن، سرمایه‌گذاری در واحدهای ریخته‌گری تختال در نقاط مختلف جهان انجام گیرد.
قیمت تختال در بازار جهانی تابعی از عرضه و تقاضای فولاد، قیمت مواد اولیه (سنگ‌آهن، زغال‌سنگ و قراضه) و سیاست‌های تجاری است. به طور معمول، قیمت هر تن تختال کمتر از قیمت محصولات نهایی (مثل ورق) ولی بیشتر از قیمت مواد خام (مثل آهن قراضه) است، زیرا هزینه‌های تبدیل و حاشیه سود تولیدکننده را نیز در بر دارد. در دهه اخیر، قیمت تختال نوسانات متعددی را تجربه کرده است. برای مثال در سال‌های ۲۰۱۵–۲۰۱۶ به دنبال کاهش تقاضای فولاد، قیمت جهانی تختال به کمتر از ۳۰۰ دلار در هر تن سقوط کرد. سپس با بهبود بازار و رشد مصرف خصوصاً در شرق آسیا، تا سال ۲۰۱۸ قیمت‌ها افزایشی شد و در برخی مقاطع از ۵۰۰ دلار در تن فراتر رفت. دورهٔ همه‌گیری COVID-19 ابتدا افتی در بازار فولاد ایجاد کرد اما به سرعت با سیاست‌های محرک اقتصادی، قیمت‌ها جهش یافتند؛ به طوری که در سال ۲۰۲۱ قیمت تختال در بازارهای بین‌المللی رکوردهای تاریخی نزدیک به ۹۰۰ دلار در هر تن را ثبت کرد. پس از آن با افزایش تولید و تعادل عرضه و تقاضا، قیمت‌ها تعدیل شده و در میانه دهه ۲۰۲۰ در محدوده متعادل‌تری (مثلاً ۵۵۰–۷۰۰ دلار در هر تن بسته به منطقه) نوسان داشته‌اند.
عوامل ژئوپلیتیکی نیز بر بازار تختال تاثیرگذار بوده‌اند. برای نمونه، تنش‌های تجاری بین کشورها (مانند وضع تعرفه بر واردات فولاد توسط برخی دولت‌ها) یا رخدادهایی نظیر جنگ در اوکراین می‌تواند عرضه تختال را مختل و قیمت‌ها را تحت فشار صعودی قرار دهد. با وجود این نوسانات، در بلندمدت روند کلی قیمت و تجارت تختال منعکس‌کننده رشد تدریجی تقاضای صنایع مصرف‌کننده فولاد است. مدیران خرید و برنامه‌ریزان پروژه‌های فولادی باید با رصد مستمر بازار جهانی تختال، تصمیم‌های بهینه در زمان خرید یا سرمایه‌گذاری اتخاذ کنند تا از تغییرات ناگهانی قیمت و کمبود عرضه متضرر نشوند.
مقایسه اسلب با بیلت و بلوم
تختال، بیلت و بلوم سه نوع محصول نیمه‌ساخته فولادی هستند که در مراحل میانی زنجیره تولید فولاد تولید می‌شوند. هر سه در حالت ریختگی از فولاد مذاب به دست می‌آیند اما از نظر ابعاد و کاربرد تفاوت‌های مشخصی با هم دارند:
- تختال (Slab): مقطع مستطیلی پهن با ضخامت نسبتاً کم (معمولاً ۲۰۰–۲۵۰ میلی‌متر) و عرض زیاد (چند برابر ضخامت). تختال برای تولید محصولات تخت مانند ورق، کلاف و صفحه طراحی شده است. هر کجا هدف تولید سطح گستردهٔ فولادی باشد، از تختال به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود.
- بیلت (Billet): مقطع فولادی تقریباً مربعی یا دایره‌ای با ابعاد کوچک‌تر (معمولاً سطح مقطع مربع ۱۰۰×۱۰۰ تا ۱۵۰×۱۵۰ میلی‌متر). بیلت‌ها عمدتاً برای تولید محصولات طویل فولادی به کار می‌روند، مانند میلگرد، مفتول، تیرچه و سایر مقاطع سبک. بیلت به دلیل ابعاد کوچک‌تر می‌تواند به صورت چندتایی از یک قالب ریخته‌گری پیوسته تولید شود (ماشین‌های ریخته‌گری چندرشته‌ای).
- بلوم (Bloom): مقطع فولادی بزرگ‌تر از بیلت که اغلب سطح مقطع مربعی با ضلع حدود ۲۰۰ میلی‌متر یا بیشتر دارد (یا مستطیلی نسبتاً ضخیم). بلوم‌ها در گذشته برای تولید ریل راه‌آهن، تیرآهن سنگین و قطعات فورج‌کاری بزرگ استفاده می‌شدند. امروزه مرز بین بیلت و بلوم چندان سختگیرانه نیست و گاهی به هر مقطع ریختگی با سطح مقطع بزرگ که تختال نباشد “بلوم” گفته می‌شود.
به طور خلاصه، تفاوت اصلی این سه مقطع در شکل سطح مقطع و کاربرد نهایی آن‌ها است : تختال برای محصولات تخت (ورق و صفحه), بیلت برای محصولات طولی کوچک (مانند میلگرد) و بلوم برای محصولات طولی بزرگ‌تر یا کاربردهای سنگین‌تر. شناخت این تفاوت‌ها به تولیدکنندگان و خریداران کمک می‌کند تا بسته به نیاز خود، شکل مناسب شمش فولادی را انتخاب کنند و فرآیندهای تولید را بهینه سازند.
سؤالات متداول درباره اسلب فولادی (تختال)
سؤال: تختال فولادی چیست و چه تفاوتی با شمش، بیلت یا بلوم دارد؟
پاسخ: تختال (اسلب) نوعی شمش ریخته‌گری شده فولاد است با سطح مقطع مستطیلی پهن که برای تولید محصولات تخت (ورق و صفحه) استفاده می‌شود. در مقابل، شمش‌های دیگری مانند بیلت (مقطع مربع کوچک) و بلوم (مقطع مربع بزرگ‌تر) برای محصولات طولی به‌کار می‌روند. تفاوت تختال با این مقاطع در شکل و ابعاد آن‌ها است: تختال تخت و عریض است ولی بیلت و بلوم تقریباً حالت مربع یا دایره دارند و باریک‌تر هستند. بنابراین کاربرد تختال عمدتاً در نورد ورق است در حالی که بیلت و بلوم در نورد مقاطع ساختمانی و میلگرد مصرف می‌شوند.
سؤال: ابعاد استاندارد یک تختال چقدر است و وزن تقریبی آن چه مقدار می‌باشد؟
پاسخ: تختال‌ها معمولاً ضخامت ۲۰ تا ۲۵ سانتی‌متر و عرض ۶۵ تا ۲۰۰ سانتی‌متر دارند و طول آن‌ها بین ۴ تا ۱۲ متر متغیر است . یک تختال معمولی با ابعاد حدود ۱۲۵۰×230 میلی‌متر و طول ۱۰ تا ۱۲ متر، وزنی در حدود ۲۰ تا ۳۰ تن دارد. وزن دقیق بستگی به ابعاد و چگالی فولاد (حدود ۷٫۸۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب) دارد. بنابراین برای حمل هر تختال تجهیزات سنگین مورد نیاز است.
سؤال: چگونه از کیفیت تختال اطمینان حاصل می‌شود و چه عیوبی ممکن است داشته باشد؟
پاسخ: کارخانه‌های فولاد برای تضمین کیفیت تختال، آن را در مراحل مختلف تحت کنترل قرار می‌دهند. ترکیب شیمیایی مذاب پیش از ریخته‌گری دقیقاً تنظیم و بررسی می‌شود. پس از تولید، تختال از نظر عیوب سطحی مانند ترک‌ها یا ناهمواری‌ها بازبینی چشمی می‌شود و در صورت لزوم با سنگ‌زنی اصلاح می‌گردد. برای کشف عیوب داخلی (مثلاً ترک‌های داخلی یا تخلخل)، از آزمون‌های فراصوتی (UT) استفاده می‌شود که سلامت درونی تختال را مشخص می‌کند. تنها تختال‌هایی که مطابق استاندارد فاقد عیوب خطرناک باشند مجوز ورود به مرحله نورد را پیدا می‌کنند. نتایج این بازرسی‌ها و ترکیب شیمیایی نیز در گواهی کیفی محصول ذکر می‌شود تا خریدار از کیفیت تختال مطمئن باشد.
سؤال: قیمت تختال چگونه تعیین می‌شود و چه عواملی بر آن مؤثرند؟
پاسخ: قیمت تختال بر اساس وزن (هر تن) تعیین شده و در بازار به عنوان یک کالای صنعتی معامله می‌شود. عوامل متعددی بر قیمت آن تأثیر می‌گذارند که مهم‌ترین آن‌ها عرضه و تقاضای فولاد در بازار جهانی است. افزایش تقاضا برای ورق فولادی می‌تواند قیمت تختال را بالا ببرد و بالعکس. هزینه مواد اولیه تولید فولاد (سنگ‌آهن، زغال‌سنگ یا قراضه) نیز نقش مهمی دارد؛ اگر این نهاده‌ها گران شوند، قیمت تمام‌شده تختال بیشتر می‌شود. علاوه بر این، هزینه انرژی و حمل‌ونقل، تعرفه‌های تجاری و شرایط سیاسی (مثلاً تحریم‌ها یا جنگ‌ها) می‌توانند قیمت تختال را دستخوش نوسان کنند. به طور کلی قیمت تختال معمولاً کمتر از محصول نهایی (ورق) و بیشتر از مواد خام اولیه است و حاشیه سود تولیدکننده را نیز پوشش می‌دهد.
سؤال: در حمل و انبارش تختال چه نکات ایمنی باید رعایت شود؟
پاسخ: به دلیل وزن بالا و ابعاد بزرگ تختال، ایمنی در جابجایی آن بسیار مهم است. برای حمل تختال باید از جرثقیل‌ها یا لیفتراک‌های سنگین با اتصالات مخصوص (گیره‌های تختال یا آهنربا) استفاده شود. کارگران نباید زیر بار در حال جابجایی بایستند و باید از تجهیزات حفاظت فردی استفاده کنند. در انبارش، باید تختال‌ها روی سطح محکم و صاف قرار گیرند و در صورت چیدن روی هم، از اسپیسر (فاصله‌دهنده) بین آن‌ها استفاده شود تا از لغزش و سقوط جلوگیری گردد. همچنین بستن مطمئن تختال روی تریلر یا واگن قطار هنگام حمل زمینی ضروری است. رعایت این موارد جلوی بسیاری از حوادث احتمالی را می‌گیرد.
سؤال: برای خرید تختال به چه مشخصاتی توجه کنیم؟
پاسخ: خریداران تختال باید به چند شاخص کلیدی توجه کنند. نخست ترکیب شیمیایی و گرید فولاد است که باید مطابق نیاز کاربرد نهایی باشد (مثلاً گرید مناسب برای لوله نفت یا خودرو). دوم ابعاد تختال (طول، عرض، ضخامت) که باید با تجهیزات نورد خریدار سازگار باشد. همچنین وجود گواهی کیفی معتبر بسیار مهم است؛ این گواهی نشان می‌دهد تختال از آزمون‌های کیفی (آنالیز شیمیایی، UT و …) سربلند بیرون آمده است. در صورت امکان، بررسی سطح تختال (عدم وجود ترک یا پوسته‌شدگی شدید) و شهرت تولیدکننده نیز می‌تواند در اطمینان از کیفیت محصول مؤثر باشد. به طور خلاصه، خریدار باید تختالی را انتخاب کند که از نظر ترکیب، ابعاد و کیفیت متناسب با نیازش باشد و مستندات فنی آن شفاف و کامل ارائه شده باشد.
سؤال: آیا تختال فولادی قابل بازیافت است؟
پاسخ: بله. تختال فولادی همانند سایر محصولات فولادی به طور کامل قابل بازیافت است. اگر تختالی به محصول نهایی تبدیل نشود یا ضایعاتی از آن حاصل گردد، می‌توان آن را مجدداً ذوب کرد و در تولید فولاد جدید به کار برد. صنعت فولاد یکی از بالاترین نرخ‌های بازیافت را دارد و تختال نیز از این قاعده مستثنی نیست. این ویژگی موجب می‌شود فولاد ماده‌ای پایدار از نظر زیست‌محیطی باشد، زیرا تقریباً بدون هدررفت می‌توان آن را بارها بازیافت و استفاده کرد.
