1.0 हॉट रोल्ड कॉइल (HRC) क्या है? परिभाषा, उत्पादन प्रक्रिया और उपयोग
हॉट रोल्ड कॉइल (HRC) एक फ्लैट स्टील उत्पाद है जो गर्म रोलिंग मिल के माध्यम से लगातार गर्म स्टील स्लैब को रोल करके बनाया जाता है। इसे आमतौर पर कॉइल के रूप में आपूर्ति की जाती है और निर्माण, मशीनरी, ऑटोमोटिव, जहाज निर्माण और दबाव पोत निर्माण जैसे उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
हॉट रोल्ड स्टील अपनी कम लागत, अच्छी फॉर्मेबिलिटी और उच्च उत्पादन दक्षता के कारण स्टील उद्योग में एक मौलिक सामग्री है। यह संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिसमें ताकत की आवश्यकता होती है लेकिन उच्च सतह परिशुद्धता की नहीं। बेहतर आयामी सटीकता या सतह खत्म करने के लिए, कोल्ड रोलिंग या सतह उपचार जैसी आगे की प्रक्रिया की अक्सर आवश्यकता होती है।
- सतह: उच्च तापमान स्केलिंग के कारण उत्पन्न खुरदरी, ऑक्सीकृत फिनिश (ठंडी रोल्ड स्टील जितनी चिकनी नहीं)।
- यांत्रिक विशेषताएं: अपेक्षाकृत कम ताकत लेकिन उत्कृष्ट लचीलापन, जो इसे कोल्ड रोलिंग या स्टैम्पिंग जैसे द्वितीयक प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त बनाता है।
- आकार सीमा: सामान्य मोटाई 1.2 मिमी से 25.4 मिमी तक होती है, तथा चौड़ाई 2000 मिमी से अधिक होती है।
1.1 हॉट रोल्ड कॉइल (एचआरसी) की उत्पादन प्रक्रिया
- स्लैब की तैयारी और हीटिंग: उत्पादन की शुरुआत मोटे या पतले स्लैब (आमतौर पर निरंतर ढलाई से) से होती है, जिन्हें पुनः गर्म करने वाली भट्टी में डाला जाता है। रोलिंग के लिए पर्याप्त प्लास्टिसिटी सुनिश्चित करने के लिए स्लैब को उनके पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है - आमतौर पर लगभग 1700°F (927°C) के आसपास।
- स्केलिंग हटाना: गर्म करने के बाद, स्लैब की सतह मिल स्केल (आयरन ऑक्साइड) से ढक जाती है। स्केल को हटाने और रोलिंग के लिए उचित सतह गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए उच्च दबाव वाले पानी के जेट का उपयोग किया जाता है।
- रफ रोलिंग: टीस्लैब को रफिंग मिल (अक्सर कई स्टैण्ड) से गुजारा जाता है, जिससे मोटाई कम हो जाती है और लम्बाई बढ़ जाती है, जबकि ढलाई संरचना टूट जाती है। कुछ मिलें रिवर्सिंग मिल का उपयोग करती हैं, जहां मोटाई कम करने के लिए स्लैब को एक ही स्टैण्ड से आगे-पीछे गुजारा जाता है।
- रोलिंग समाप्त करें: फिर पट्टी को सटीक मोटाई में कमी के लिए पांच से सात फिनिशिंग स्टैंड के माध्यम से संसाधित किया जाता है। इस चरण के दौरान अतिरिक्त डिस्केलिंग हो सकती है। अंतिम आकार, मोटाई की एकरूपता और आंतरिक यांत्रिक गुणों को निर्धारित करने में फिनिशिंग रोलिंग एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
- नियंत्रित शीतलन: रोल की गई पट्टी को रन-आउट टेबल पर पानी के छिड़काव से तेजी से ठंडा किया जाता है। इससे अनाज की संरचना नियंत्रित होती है और यांत्रिक प्रदर्शन में सुधार होता है।
- कॉयलिंग और पैकेजिंग: ठंडा होने के बाद, पट्टी को कॉयलर का उपयोग करके रोल में लपेटा जाता है। तैयार कॉइल को बांध दिया जाता है, लेबल किया जाता है और पैक किया जाता है, ताकि भंडारण या शिपमेंट के लिए तैयार हो सके।
1.2 हॉट रोल्ड कॉइल (एचआरसी) के प्रकार और प्रमुख लाभ
हॉट रोल्ड कॉइल्स (एचआरसी) को आम तौर पर तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:
- वाणिज्यिक गुणवत्ता (सीक्यू): सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त प्रकार, सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों जैसे पाइप, टयूबिंग और ऑटोमोटिव घटकों के लिए उपयुक्त।
- संरचनात्मक गुणवत्ता (एसक्यू): बीम, प्लेट और भार वहन करने वाले भागों जैसे संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है।
- ड्रा गुणवत्ता (DQ): उन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जिनमें अच्छी संरचना की आवश्यकता होती है, जैसे कि गहरे खींचे गए या मुद्रांकित घटक।
1.3 अन्य इस्पात उत्पादों की तुलना में एचआरसी के प्रमुख लाभ:
- उच्च उपज शक्ति: उच्च तनाव वाले वातावरण और भारी-कर्तव्य अनुप्रयोगों के लिए आदर्श।
- उत्कृष्ट घर्षण प्रतिरोध: उच्च घिसाव और सतह घर्षण वाले कार्यों के लिए उपयुक्त।
- अच्छी वेल्डेबिलिटी और फॉर्मेबिलिटी: विभिन्न औद्योगिक भागों और घटकों को बनाना और आकार देना आसान है।
1.4 हॉट रोल्ड स्टील की प्रसंस्करण और प्रदर्शन विशेषताएँ
- अच्छी आकार-क्षमता: झुकने, मुद्रांकन और ड्राइंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।
- उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी: विभिन्न वेल्डिंग तकनीकों और विधियों के साथ संगत।
- अच्छी मजबूती के साथ मध्यम शक्ति: महत्वपूर्ण भार सहन करने में सक्षम; संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
- सतह पर स्केल: सतह पर उच्च तापमान ऑक्सीकरण से उत्पन्न मिल स्केल हो सकता है, जिसे आमतौर पर अचार बनाने या आगे की प्रक्रिया द्वारा हटाया जाता है।
- निम्न आयामी परिशुद्धता: ठंडा करने के दौरान सिकुड़न के कारण शीत-रोल्ड उत्पादों की तुलना में सहनशीलता कम हो सकती है।
- अनियमित किनारे: कोल्ड रोल्ड स्टील की तुलना में किनारे थोड़े फीके या असमान हो सकते हैं।
- कम आंतरिक तनाव: न्यूनतम अवशिष्ट तनाव, निर्माण के दौरान विरूपण या विकृतीकरण के जोखिम को कम करता है।
- मोटे दाने, एकसमान संरचना:स्थिर और सुसंगत प्रदर्शन, यद्यपि कोल्ड रोल्ड स्टील जितना परिष्कृत नहीं।
- लागत प्रभावी: उच्च उत्पादन दक्षता और कम विनिर्माण लागत प्रदान करता है, जिससे यह बड़े पैमाने पर संरचनात्मक इस्पात अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
1.5 हॉट-रोल्ड स्टील के विशिष्ट उद्योग अनुप्रयोग
उद्योग | आवेदन | विवरण |
निर्माण | बीम, स्तंभ, संरचनात्मक फ्रेम | इमारतों, पुलों, गोदामों, सिविल इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है |
बेस प्लेट और कोण लोहा | भार वहन करने वाला समर्थन और संरचनात्मक फ़्रेमिंग | |
ऑटोमोटिव | चेसिस, फ्रेम, पहिए | ट्रकों, ट्रेलरों, बसों और यात्री वाहनों में उपयोग किया जाता है |
सुदृढ़ीकरण पैनल | उच्च-शक्ति और प्रभाव-प्रतिरोधी शरीर संरचनाओं पर लागू | |
जहाज निर्माण | पतवार और डेक प्लेटें | जहाजों और बजरों के लिए बड़े प्रारूप वाली प्लेटें |
तेल और गैस | पाइप और टयूबिंग (कम दबाव) | वेल्डेड पाइप, प्लेटफ़ॉर्म समर्थन |
टैंक के गोले और अस्तर | तेल, गैस और रासायनिक उत्पादों का भंडारण | |
भारी उपकरण | क्रेन और उत्खनन घटक | बूम आर्म्स, फ्रेम, भार वहन करने वाले भाग |
उत्पादन | कोल्ड रोल्ड उत्पादों के लिए सब्सट्रेट | एचआरसी को अक्सर आगे की प्रक्रिया से पहले अचार और तेल में भिगोया जाता है |
स्टील के ड्रम और बैरल | तरल भंडारण और परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है | |
रेलवे | रेल कार फ्रेम और पहिया आधार | संरचनात्मक, भार वहन करने वाले तत्व |
ऊर्जा | पवन टावर खंड | टावरों और नैसेलों के लिए मोटे गर्म-रोल्ड स्टील का उपयोग किया जाता है |
सामान्य निर्माण | रेलिंग, बाड़, गेट | सड़क सुरक्षा और संरचनात्मक उपयोग |
भंडारण प्रणालियाँ | गोदाम रैकिंग और शेल्विंग | रसद और भंडारण के लिए मध्यम-शक्ति एचआरसी |
शिपिंग कंटेनर | दीवार पैनल और फ्रेम | कंटेनर संरचनाओं के लिए उच्च-शक्ति वाला स्टील |
2.0 हॉट रोल्ड स्टील कॉइल (एचआरसी): विनिर्माण, गुण और अनुप्रयोग
2.1 हॉट रोल्ड स्टील के सामान्य प्रदर्शन संकेतक
(कार्बन संरचनात्मक स्टील के लिए विशिष्ट मान)
संपत्ति | विशिष्ट रेंज |
उपज शक्ति (एमपीए) | 235–355 |
तन्य शक्ति (एमपीए) | 370–550 |
बढ़ाव (%) | 20–35 |
कठोरता (एचबी) | 100–170 |
कार्य तापमान रेंज | कमरे का तापमान ~400°C तक |
2.2 हॉट रोल्ड स्टील की मुख्य विशेषताएं
विशेषता | विवरण |
उच्च तापमान रोलिंग | पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान से ऊपर रोल किया गया, उत्कृष्ट लचीलापन और कार्यशीलता प्रदान करता है। |
सतही पैमाना | ठंडा करने के दौरान ऑक्साइड स्केल बनता है, जो दिखने में खराब होता है, लेकिन अचार बनाकर हटाया जा सकता है। |
निम्न आयामी सटीकता | तापीय विस्तार और प्राकृतिक शीतलन के कारण, सहनशीलता शीत-रोल्ड स्टील की तुलना में कम होती है। |
थोड़ा विरूपण | मामूली सिकुड़न हो सकती है; कोने और किनारे गोल या थोड़े अनियमित हो सकते हैं। |
संरचनात्मक उपयोग के लिए आदर्श | इसका व्यापक रूप से उन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है लेकिन आयामी परिशुद्धता गौण होती है (जैसे, भवन, पुल)। |
2.3 हॉट रोल्ड कॉइल की डिलीवरी शर्तें
स्थिति | विवरण |
काली सतह (एचआर) | मिल स्केल के साथ अनुपचारित सतह; लागत प्रभावी और आगे की प्रक्रिया के लिए आदर्श। |
अचार और तेलयुक्त (एचआरपीओ) | स्केल को हटा दिया गया तथा जंग रोधी तेल से लेपित किया गया; यह डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाओं के लिए स्वच्छ सतह प्रदान करता है। |
2.4 हॉट-रोल्ड स्टील के लिए सामान्य ASTM मानक – अनुप्रयोग-उन्मुख अवलोकन
निम्नलिखित तालिका हॉट-रोल्ड स्टील शीट, स्ट्रिप्स और संरचनात्मक उत्पादों के लिए व्यापक रूप से प्रयुक्त ASTM मानकों का सारांश प्रस्तुत करती है, तथा उनके अनुप्रयोग परिदृश्यों पर ध्यान केंद्रित करती है:
मानक सं. | संक्षिप्त नाम | सामग्री का प्रकार | विशिष्ट अनुप्रयोग |
एएसटीएम ए1011 | हॉट-रोल्ड कार्बन, स्ट्रक्चरल, HSLA, UHSS स्टील शीट/स्ट्रिप | कार्बन स्टील, स्ट्रक्चरल स्टील, एचएसएलए, यूएचएसएस | ऑटोमोटिव, निर्माण संरचनाएं, यांत्रिक घटक |
एएसटीएम ए36 | कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील | सामान्य गर्म-रोल्ड संरचनात्मक स्टील प्लेट | बीम, स्तंभ, ब्रैकेट, पुल |
एएसटीएम ए569 | वाणिज्यिक गुणवत्ता वाली हॉट-रोल्ड कार्बन स्टील शीट और पट्टी | वाणिज्यिक कार्बन स्टील (अप्रचलित, A1011 द्वारा प्रतिस्थापित) | सामान्य मुद्रांकन, वेल्डिंग (गैर-संरचनात्मक) |
एएसटीएम ए572 | एचएसएलए स्ट्रक्चरल स्टील | उच्च-शक्ति वाला निम्न-मिश्र धातु संरचनात्मक इस्पात | पुल, ऊँची इमारतें, भारी-भरकम घटक |
एएसटीएम ए992 | संरचनात्मक स्टील आकार | हॉट-रोल्ड एच-बीम और आई-बीम | आधुनिक इमारतों में संरचनात्मक बीम और स्तंभ |
एएसटीएम ए715 | हॉट-रोल्ड, उच्च-शक्ति, कोल्ड फॉर्मिंग शीट/स्ट्रिप | उच्च-शक्ति, शीत-रूपण योग्य गर्म-रोल्ड स्टील | मुद्रांकित भाग, फ्रेम, सुदृढीकरण |
एएसटीएम ए606 | वायुमंडलीय संक्षारण प्रतिरोध के साथ HSLA स्टील | अपक्षयकारी स्टील (जैसे, कॉर-टेन) | बाहरी संरचनाएं, रेलवे कारें, कंटेनर |
एएसटीएम ए635 | हॉट-रोल्ड स्ट्रिप, कार्बन और HSLA, चौड़ी चौड़ाई | वाइड-स्ट्रिप कार्बन और HSLA स्टील | ऐसे अनुप्रयोग जिनके लिए मोटी हॉट-रोल्ड प्लेट की आवश्यकता होती है |
एएसटीएम ए1008 | कोल्ड रोल्ड स्टील शीट और स्ट्रिप (तुलना के लिए) | कोल्ड रोल्ड स्टील (A1011 की तुलना में) | उच्च सतह परिष्करण की आवश्यकता वाले भाग |
2.5 सामान्य हॉट-रोल्ड ASTM ग्रेड की यांत्रिक गुण तुलना
यह तालिका सामान्यतः प्रयुक्त हॉट-रोल्ड एएसटीएम स्टील ग्रेड के लिए विशिष्ट यांत्रिक गुणों की तुलना प्रस्तुत करती है, जिसमें उपज शक्ति, तन्य शक्ति और बढ़ाव शामिल हैं:
एएसटीएम ग्रेड | प्रकार | नम्य होने की क्षमता | तन्यता ताकत | बढ़ाव (%) | टिप्पणी |
ए36 | कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील | ≥ 250 एमपीए | 400–550 एमपीए | ≥201टीपी3टी | निर्माण के लिए सामान्य संरचनात्मक स्टील |
A1011 सीएस टाइप बी | वाणिज्यिक इस्पात | ≥ 170 एमपीए | ≥ 270 एमपीए | ≥281टीपी3टी | सामान्य गठन, गैर-संरचनात्मक |
A1011 एसएस ग्रेड 36 | संचरना इस्पात | ≥ 250 एमपीए | ≥ 400 एमपीए | ≥201टीपी3टी | A36 का विकल्प, निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है |
A1011 एसएस ग्रेड 50 | उच्च-शक्ति संरचनात्मक स्टील | ≥ 345 एमपीए | ≥ 450 एमपीए | ≥181टीपी3टी | उच्च शक्ति, पुलों, भारी उपकरणों में उपयोग किया जाता है |
A1011 HSLAS ग्रेड 50 | एचएसएलए स्टील | ≥ 345 एमपीए | ≥ 450 एमपीए | ≥201टीपी3टी | एसएस ग्रेड की तुलना में बेहतर फॉर्मैबिलिटी, ऑटोमोटिव फ्रेम के लिए उपयुक्त |
A1011 HSLAS-F ग्रेड 50 | एचएसएलए - बेहतर फॉर्मैबिलिटी | ≥ 345 एमपीए | ≥ 450 एमपीए | ≥221टीपी3टी | मुद्रांकन प्रदर्शन के लिए उन्नत |
A1011 ग्रेड 100 (UHSS) | अल्ट्रा हाई स्ट्रेंथ स्टील | ≥ 690 एमपीए | ≥ 830 एमपीए | ≥101टीपी3टी | ऑटोमोटिव संरचनात्मक भाग, सुरक्षा कवच |
A572 ग्रेड 50 | एचएसएलए स्ट्रक्चरल स्टील | ≥ 345 एमपीए | ≥ 450 एमपीए | ≥181टीपी3टी | पुल, उठाने वाले उपकरण, निर्माण मशीनरी |
ए992 | एच-आकार के लिए संरचनात्मक स्टील | ≥ 345 एमपीए | 450–620 एमपीए | ≥181टीपी3टी | आई-बीम और एच-बीम के लिए A572 की जगह लेता है |