Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения
Разработаны основные положения технологического процесса производства катанки на высокоскоростных проволоч ных станах нового поколения. Предложены новые способы производства катанки из углеродистых и низколегированных, а также сложнолегированных (в частности, быстрорежущих) сталей со скоростью пр...
Збережено в:
Дата: | 2008 |
---|---|
Автори: | , , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/14835 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения / С.М. Жучков, А.А. Горбанев, Б.Н. Колосов // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 6. — С. 40-53. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-14835 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-148352017-02-23T11:21:10Z Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения Жучков, С.М. Горбанев, А.А. Колосов, Б.Н. Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Разработаны основные положения технологического процесса производства катанки на высокоскоростных проволоч ных станах нового поколения. Предложены новые способы производства катанки из углеродистых и низколегированных, а также сложнолегированных (в частности, быстрорежущих) сталей со скоростью прокатки до 150 м/с. Розроблені основні положення технологічного процесу виробництва катанки на високошвидкісних дротових станах нового покоління. Запропоновано нові способи виробництва катанки з вуглецевих, низьколегованих та складнолегованих (зокрема швидкорізальних) сталей зі швидкістю прокатки до 150 м/с. The substantive provisions of rolled wire production technological process on the high-speed wire rolling mills of new generation are developed. The new methods of rolled wire production from carbon, low-alloy and complex-alloy steels (in particular high-speed cutting) steels at rolling speed up to 150 m/s are proposed. Key words: Continuous wire rolling mill, perspective flow sheet, four-cage blocks, lines of water cooling, temperature smoothing area, rolling temperature mode, assortment, complex alloy steels, quality, high speed rolling. 2008 Article Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения / С.М. Жучков, А.А. Горбанев, Б.Н. Колосов // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 6. — С. 40-53. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin4.06.040 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/14835 ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України |
spellingShingle |
Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Жучков, С.М. Горбанев, А.А. Колосов, Б.Н. Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения |
description |
Разработаны основные положения технологического процесса производства катанки на высокоскоростных проволоч
ных станах нового поколения. Предложены новые способы производства катанки из углеродистых и низколегированных,
а также сложнолегированных (в частности, быстрорежущих) сталей со скоростью прокатки до 150 м/с. |
format |
Article |
author |
Жучков, С.М. Горбанев, А.А. Колосов, Б.Н. |
author_facet |
Жучков, С.М. Горбанев, А.А. Колосов, Б.Н. |
author_sort |
Жучков, С.М. |
title |
Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения |
title_short |
Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения |
title_full |
Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения |
title_fullStr |
Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения |
title_full_unstemmed |
Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения |
title_sort |
основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения |
publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
publishDate |
2008 |
topic_facet |
Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/14835 |
citation_txt |
Основные положения технологии производства катанки широкого марочного сортамента на проволочных станах нового поколения / С.М. Жучков, А.А. Горбанев, Б.Н. Колосов // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 6. — С. 40-53. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
work_keys_str_mv |
AT žučkovsm osnovnyepoloženiâtehnologiiproizvodstvakatankiširokogomaročnogosortamentanaprovoločnyhstanahnovogopokoleniâ AT gorbanevaa osnovnyepoloženiâtehnologiiproizvodstvakatankiširokogomaročnogosortamentanaprovoločnyhstanahnovogopokoleniâ AT kolosovbn osnovnyepoloženiâtehnologiiproizvodstvakatankiširokogomaročnogosortamentanaprovoločnyhstanahnovogopokoleniâ |
first_indexed |
2025-07-02T16:21:58Z |
last_indexed |
2025-07-02T16:21:58Z |
_version_ |
1836552887073767424 |
fulltext |
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время в мире построено мно�
жество проволочных станов со стандартным
набором оборудования хвостовой части на од�
ну нитку — 10�клетьевой блок 150 и линия
двухстадийного охлаждения катанки, состоя�
щая из 5—9 секций водяного охлаждения, трай�
баппарата, виткообразователя и роликового
транспортера с крышками для регулируемого
охлаждения катанки вентиляторным воздухом.
Только в Украине построено два 2�ниточных
стана в Макеевке и Кривом Роге производи�
тельностью соответственно 1,2 и 1,0 млн. катан�
ки Ø5,5÷12 мм в год из углеродистых и низ�
колегированных сталей. Кроме того, рекон�
струированы проволочные линии ранее
возведенных станов на минизаводах в Молда�
вии, Белоруссии и России. Реконструирова�
ны проволочные станы в Череповце и Бело�
рецке, производящие также катанку из угле�
родистых и легированных марок стали. Эти
станы и насытили мировой рынок металлоп�
родукции катанкой Ø5,5÷9.0 мм и сортовым
прокатом Ø10÷12 мм в мотках массой 1,5÷2,0 т
достаточно высокого качества по сравнению с
продукцией станов, оснащенных 10�клетье�
выми блоками чистовых клетей первых поко�
лений и линиями воздушного охлаждения ти�
па Standard Stelmor для ускоренного охлаж�
дения катанки [1].
Суммарный объем производства проката на
проволочных станах в мире на сегодня состав�
ляет около 50 млн. тонн в год, т.е. около 20 %
от общего выпуска готового проката. Рабочие
скорости прокатки катанки Ø5,5÷7,0 мм воз�
росли до 100÷120 м/с, масса мотков достиг�
ла 2,5 т, точность катанки составляет ±0,15÷
÷0,2 мм в зависимости от ее диаметра и стой�
кости чистового калибра.
На мировом рынке металлопродукции спрос
на катанку из углеродистых сталей несколько
меньше, чем могут произвести действующие
проволочные станы. Поэтому для повышения
конкурентоспособности и увеличения сбыта
готовой продукции главными условиями ста�
новятся улучшение качества за счет равно�
40
Наука та інновації. 2008. Т 4. № 6. С. 40–53.
С.М. Жучков, А.А. Горбанев, Б.Н. Колосов
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова НАН Украины, Днепропетровск
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
КАТАНКИ ШИРОКОГО МАРОЧНОГО СОРТАМЕНТА
НА ПРОВОЛОЧНЫХ СТАНАХ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
© С.М. ЖУЧКОВ, А.А. ГОРБАНЕВ, Б.Н. КОЛОСОВ, 2008
Разработаны основные положения технологического процесса производства катанки на высокоскоростных проволоч�
ных станах нового поколения. Предложены новые способы производства катанки из углеродистых и низколегированных,
а также сложнолегированных (в частности, быстрорежущих) сталей со скоростью прокатки до 150 м/с.
К л ю ч е в ы е с л о в а: непрерывный проволочный стан, перспективная технологическая схема, 4�клетьевые блоки,
линии водяного охлаждения, участок выравнивания температуры, температурный режим прокатки, сложнолегированные
стали, высокоскоростная прокатка.
мерности структуры и механических свойств,
достижение высокой точности геометричес�
ких размеров сечения, расширение марочного
и размерного сортамента продукции, произ�
водимой на одном стане.
Потребители металлопродукции стали предъ�
являть повышенные требования к равномер�
ности микроструктуры и механических свойств
катанки. Это привело к расширению размер�
ного и марочного сортамента высокопроизво�
дительных станов, работающих со скоростя�
ми прокатки до 100 м/с. При этом возникла
необходимость производить катанку из угле�
родистых и сложнолегированных марок ста�
лей и сплавов на одном и том же стане. Пона�
добилось регулировать температурный режим
деформации для организации нормализую�
щей, контролируемой и низкотемпературной
прокатки, т.е. термомеханической обработки в
технологическом потоке станов [2—4]. Насто�
ящее время диктует необходимость рекон�
струкции агрегатов большой единичной мощ�
ности, причем экономическая целесообраз�
ность требует увеличения рабочих скоростей
прокатки до 150 м/с [5—7]. В связи с этим раз�
работка основных положений технологии
производства катанки на проволочных станах
нового поколения приобретает особую акту�
альность.
Нашей целью является разработка основ�
ных положений процесса производства катан�
ки на высокоскоростных проволочных станах
нового поколения, технологическая схема ко�
торых позволяет управлять температурой
раската при деформации в чистовых группах
блочного типа с несколькими миниблоками и
линиями дополнительного водяного охлажде�
ния между ними. Эти разработки будут испо�
льзованы при составлении режимов прокатки
и охлаждения катанки Ø4,5÷22 мм со скорос�
тями прокатки до 150 м/с из углеродистых и
легированных сталей, а также сложнолегиро�
ванных сталей и сплавов, которые до настоя�
щего времени на таких агрегатах не произво�
дились.
ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА
ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ПРОКАТКИ КАТАНКИ
В Институте черной металлургии им. З.И. Не�
красова НАН Украины (ИЧМ НАНУ) разра�
ботана схема расположения и состав оборудо�
вания проволочного стана 150 новой форма�
ции для прокатки катанки со скоростью 100÷
÷150 м/с. Стан предназначен для прокатки
катанки расширенного размерного и марочно�
го сортамента — катанки и проката круглого
сечения Ø4,5÷22 мм с точностью ±0,05 мм из
углеродистых и высоколегированных (в том
числе труднодеформируемых) марок сталей и
сплавов. На стане могут быть реализованы ре�
жимы контролируемой, нормализующей про�
катки и термомеханической обработки. Тем�
пература конца прокатки может регулиро�
ваться в пределах 750÷1 050 °С.
Стан включает черновую и две промежу�
точные группы клетей, чистовую линию в сос�
таве двух 4�клетьевых миниблока и редукци�
онно�калибрующего блока. Перед чистовой
группой между миниблоками и после второго
миниблока установлены линии водяного ох�
лаждения и выравнивания температуры по
сечению раската, длины которых пропорцио�
нальны максимальной паспортной скорости
прокатки на стане, что позволяет поддержи�
вать постоянной температуру прокатки вдоль
линии стана и регулировать температуру кон�
ца прокатки в пределах 750÷1 050 °С при мак�
симальном градиенте температуры по сечению
60 °С. Это способствует улучшению структуры и
механических свойств готовой продукции. Меж�
ду черновой группой и печью с шагающими бал�
ками может быть установлена машина повышен�
ного обжатия для редуцирования круглых заго�
товок, полученных на машинах непрерывного
литья заготовок (МНЛЗ). Сечение заготовок —
квадрат 150 � 150 мм и круг Ø160 мм.
Схема расположения и состав основного
технологического оборудования стана 150 по�
казаны на рис. 1. Стан однониточный, годо�
вое производство — 600 тыс. т из заготовки
длиной до 10,5 м, масса мотка до 2,2 т. Мак�
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 2008 41
симальная паспортная скорость прокатки —
150 м/с.
По сравнению со станами, построенными в
последние два года ведущей немецкой фир�
мой SMS Demag и установленными в Китае и
Бразилии [6, 7], предлагаемый нами стан за�
нимает меньшую площадь за счет применения
двух миниблоков, сокращения длины свобод�
ного участка перед редукционно�калибрую�
щим блоком и отсутствия петель. Стан также
имеет меньшую массу установленного обору�
дования. При прокатке непрерывнолитых за�
готовок может быть использована машина по�
вышенного обжатия, что упрощает обслужи�
вание стана и экономически более выгодно по
сравнению с увеличением мощности черно�
вой непрерывной группы клетей.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЦЕССА
ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ПРОКАТКИ КАТАНКИ
Аналитические исследования, проведенные
с помощью температурно�деформационной
математической модели процесса, и экспери�
ментальная проверка результатов, выполнен�
ная в условиях промышленного стана [4], а
также опыт освоения технологии прокатки и
охлаждения катанки в условиях действующих
станов на Макеевском металлургическом ком�
бинате и ПО "Ижсталь", прокатывающих ка�
танку из углеродистых и низколегированных
сталей, а также из сложнолегированных сталей
и сплавов, позволили установить следующие
основные положения высокоскоростной про�
катки катанки широкого марочного сортамен�
та на современных непрерывных станах:
1. Понижение температуры нагрева загото�
вок снижает температуру конца прокатки, од�
нако первоначальная разность температур на
входе в стан �Т0 вследствие большого количе�
ства клетей и больших обжатий уменьшается
по длине стана за счет большего разогрева
раската в процессе деформации менее нагре�
тых заготовок и разность температур конца
прокатки �Тк.пр. в несколько раз меньше. Экс�
периментальные исследования на стане 150
Белорецкого металлургического комбината,
выполненные при прокатке канатных марок
сталей ст. 50÷85 при различном теплосодер�
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 200842
Рис. 1. Схема расположения основного технологического оборудования высокоскоростного проволочного стана 150
нового поколения для прокатки катанки широкого размерного и марочного сортамента: 1 — печь с шагающим подом;
2 — черновая группа клетей Н—600; 3 — первая промежуточная группа клетей Н—V 360; 4 — вторая промежуточная
группа клетей Н—V 330; 5 — секция предварительного водяного охлаждения раската; 6 — первый миниблок 215—190;
7 — первая линия дополнительного водяного охлаждения раската; 8 — второй миниблок 170—150; 9 — вторая линия
дополнительного водяного охлаждения раската; 10 — редукционно�калибрующий миниблок 205—230; 11 — линия
окончательного водяного охлаждения катанки; 12 — трайбаппарат; 13 — виткообразователь; 14 — роликовый транс�
портер с крышками для воздушного охлаждения катанки; 15 — виткосборник; 16 — пресс и инспекторский стеллаж;
17 — крюковой конвейер
жании заготовок, соответствующем темпера�
турам начала прокатки 1 080 и 930 °С, показа�
ли, что первоначальная разность температур,
равная 150 °С, на выходе катанки из стана сни�
жается до 20 °С. Из расчетных и опытных дан�
ных следует, что уменьшение теплосодержа�
ния исходных заготовок большого сечения не
может являться основным средством пониже�
ния температуры конца прокатки до 750 °С,
необходимой для осуществления нормализу�
ющей прокатки и термомеханической обра�
ботки с прокатного нагрева.
2. Увеличение скорости прокатки уменьша�
ет влияние энтальпии исходных заготовок на
�Тк.пр.. Температурный градиент по сечению
раската в начале возрастает по ходу прокатки,
затем уменьшается за счет увеличения тепло�
вого потока от контактных сил трения. Чем
выше теплосодержание исходных заготовок,
тем больше температурный градиент по сече�
нию раската. Среднеинтегральная температура
по сечению, температура центра раската и их
изменение вдоль линии стана зависят от тепло�
содержания исходных заготовок. Чем ниже
температура нагрева заготовок, тем раньше по
ходу прокатки начинают возрастать Тср и Тц; на�
ибольшее увеличение температуры происхо�
дит в чистовом блоке.
3. Повышение сопротивления металла де�
формации увеличивает разогрев за счет теп�
ла деформации. Так, при конечной скорости
150 м/с раскат из быстрорежущей стали Р18
разогревается до 1 300 °С, что может вызвать
размягчение даже первичной эвтектики. Поэ�
тому при прокатке сложнолегированных и
труднодеформируемых сталей и сплавов тре�
буются специальные средства для управления
температурным режимом прокатки. Распре�
деление температуры по сечению раската на
входе в блок зависит от скорости прокатки и
расстояния от последней секции охлаждения
до блока. Чем больше скорость прокатки и
меньше длина свободного участка перед бло�
ком, тем больше температурный градиент по
сечению на входе в блок. Предварительное ох�
лаждение раската перед чистовым блоком
уменьшает температуру конца прокатки, одна�
ко первоначальная разность интегральных тем�
ператур на входе в блок уменьшается. Это объ�
ясняется большим выделением тепла при де�
формации менее нагретого металла. Поэтому
нижний предел температуры конца прокатки,
равный 750 °С, невозможно обеспечить пони�
жением температуры металла перед 10�клетье�
вым блоком. Рекомендуемая температура ме�
талла на входе в блок для углеродистых сталей
составляет 750÷800 °С, а для сложнолегирован�
ных сталей определяется структурой и преде�
лом пластичности металла. Расстояние от сек�
ции охлаждения до блока должно обеспечить
выравнивание температуры по сечению во из�
бежание разрывов подстуженной поверхности
раската.
4. Различные марки и классы легированных
сталей и сплавов при прокатке имеют разную
склонность к уширению, что при повышен�
ном уширении может приводить к образова�
нию закатов. На современных станах прокат�
ка катанки расширенного марочного сорта�
мента (углеродистые и высоколегированные)
стали производится на одной калибровке вал�
ков в чистовых и предчистовых блоках кле�
тей, имеющих общий привод. В этом случае
повышенное уширение при прокатке компен�
сируется увеличением натяжения между кле�
тями блоков. Увеличение растягивающих
напряжений ухудшает схему напряженного
состояния и снижает пластичность, особенно
при деформации сплавов с пониженной плас�
тичностью, что может привести к нарушению
сплошности сплава. Поэтому на станах, име�
ющих в сортаменте и углеродистые, и сложно�
легированные стали, необходимо иметь чис�
товые блоки с уточненными передаточными
числами от электропривода к валкам клетей,
дабы исключить появление больших растяги�
вающих напряжений при прокатке различных
марок сталей, а также обеспечить стабиль�
ность процесса прокатки за счет исключения
появления усилий подпора. Чем ниже темпе�
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 2008 43
ратура прокатки, тем ниже пластичность хро�
моникелевых сплавов. При температуре ниже
950 °С возрастают препятствия скольжению за
счет ограничения или затормаживания внут�
ри� и межзеренной деформации. Повышение
температуры раската вследствие деформаци�
онного разогрева при прокатке в черновой и
промежуточных группах стана устраняется за
счет охлаждения его перед чистовой группой и
применения вместо 10�клетьевых блоков нес�
кольких миниблоков. Миниблоки состоят из
3—4 клетей с линиями дополнительного водя�
ного охлаждения раската, установленными
между миниблоками, которые вместе с "сухи�
ми" проводками для выравнивания темпера�
туры по сечению раската образуют ступени
дополнительного охлаждения.
Основные особенности производства катанки
из углеродистых и низколегированных сталей
Основными особенностями производства
катанки из углеродистых и низколегирован�
ных сталей на современных проволочных ста�
нах типа стана 150 МакМК [1] являются огра�
ниченные возможности выравнивания темпе�
ратуры раската по сечению после охлаждения
его поверхности. Это приводит к неравномер�
ности температурного поля раската и получе�
нию неодинаковых структур по сечению ка�
танки, что снижает ее технологичность при
дальнейшей переработке. Обусловлено это
тем, что при непрерывной прокатке в десяти
клетях с небольшими межклетьевыми проме�
жутками разогрев прокатываемого металла
приводит к большому градиенту температуры
между центром сечения и поверхностью рас�
ката, достигающего 300 °С. Вместе с этим уве�
личивается неравномерность микрострукту�
ры и неоднородность механических свойств
готовой продукции. Кроме того, высокая тем�
пература конца прокатки после 10�клетьевого
блока 1 000÷1 100 °С не позволяет понизить
температуру прокатки в низкотемпературном
2�клетьевом блоке за счет охлаждения во вто�
рой ступени до среднемассовой температуры
750 °С, что, в свою очередь, не позволяет орга�
низовать контролируемую прокатку и термо�
механическую обработку углеродистых и низ�
колегированных марок сталей.
С увеличением скорости прокатки градиент
температуры между поверхностью и центром
катанки будет еще больше увеличиваться.
Кроме того, как показали результаты исследо�
ваний, для получения высококачественной
катанки с равномерной структурой по сече�
нию градиент температуры между поверх�
ностью и центром катанки не должны превы�
шать 50÷70 °С [5—7].
На основании результатов исследований,
выполненных в ИЧМ НАНУ, разработаны ос�
новные положения технологии производства
катанки на непрерывном проволочном стане,
позволяющая организовать ее термомехани�
ческую обработку в технологическом потоке
стана за счет прокатки в диапазоне темпера�
тур 750÷1 050 °С с градиентом температуры
по сечению раската на выходе из стана равном
50÷70 °С. Это обеспечит повышение потреби�
тельских свойств готовой продукции.
Технический результат, достигаемый при
использовании нового запатентованного тех�
нического решения, состоит в повышении по�
казателей качества катанки вследствие обес�
печения ее равномерной микроструктуры и
механических свойств за счет увеличения
дробности деформации и создания условий
для выравнивания температуры по сечению
раската. Решение поставленной задачи обес�
печивается тем, что при производстве катанки
на непрерывном проволочном стане, включа�
ющем нагрев заготовок в методической нагре�
вательной печи до температуры 1 050÷1 150 °С,
последующую прокатку с чередованием нап�
равления обжатия на 90° в черновой, промежу�
точных и чистовых группах клетей блочного
типа, водяное охлаждение поверхности раската
перед последующим воздушным охлаждением
на роликовом транспортере катанки с темпера�
турой поверхности, равной 750÷1 050 °С, и гра�
диентом температуры по ее сечению, равным
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 200844
50÷70 °С, и последующее воздушное охлажде�
ние катанки на роликовом транспортере в
чистовой группе клетей блочного типа осущес�
твляют дополнительное ступенчатое водяное
охлаждение поверхности раската, причем это
охлаждение осуществляют с числом ступеней,
равным не менее двух. При этом температуру
поверхности раската после дополнительного
ступенчатого водяного охлаждения на первой
ступени в чистовой группе клетей блочного ти�
па поддерживают равной 670÷680 °С, а на вто�
рой ступени — равной 520÷530 °С. Длина ли�
ний дополнительного ступенчатого водяного
охлаждения поверхности раската в проволоч�
ном стане новой формации на первой и вто�
рой ступени дифференцирована и пропорци�
ональна максимальной скорости прокатки
при давлении охлаждающей воды 10÷12 бар.
Известна технологическая схема производ�
ства катанки из углеродистых и легирован�
ных марок сталей Ø5,5÷22 мм на стане, чисто�
вая группа которого включает 8�клетьевой
блок и 4�клетьевой редукционно�калибрую�
щий блок, между которыми расположен пет�
леобразователь, создающий петлю длиной
130 м. Длина участка выравнивания темпера�
туры по сечению катанки после секций водя�
ного охлаждения за 8�клетьевым блоком сос�
тавляет 100 м. Рабочая скорость прокатки на
стане — 120 м/с, расчетная — 140 м/с [6]. При
прохождении петли раскат охлаждается до
750 °С и в редукционно�калибрующем блоке
осуществляется термомеханическая обработ�
ка при градиенте температуры по сечению
раската 50 °С. Это позволяет повысить техно�
логичность переработки катанки из низколе�
гированных марок стали [7]. Эта технологи�
ческая схема дает возможность организовать
термомеханическую обработку катанки в по�
токе стана за счет прокатки в диапазоне тем�
ператур 750÷1 050 °С с градиентом температу�
ры по сечению 50÷70 °С. Однако осуществле�
ние такой технологии связано со сложной
технологической операцией — петлеобразова�
нием на скорости около 100 м/с, основным
недостатком которого являются разрушаю�
щие удары в проводки при прохождении зад�
него конца раската, а также с неоправданным
увеличением длины участка для выравнива�
ния температуры раската по сечению до 100 м.
Это приводит к увеличению массы оборудо�
вания и размеров рабочей площадки хвосто�
вой части стана.
Разработанная в ИЧМ НАН Украины тех�
нологическая схема производства катанки на
непрерывном проволочном стане не имеет не�
достатков указанного выше технического ре�
шения и позволяет решить поставленную за�
дачу — обеспечить возможность организации
термомеханической обработки катанки в тех�
нологическом потоке стана за счет прокатки в
диапазоне температур 750÷1 050 °С с градиен�
том температуры по сечению катанки на вы�
ходе из стана, равном 50÷70 °С. Это повышает
потребительские свойства готовой продукции
за счет повышения дробности деформации и
создания условий для выравнивания темпера�
туры раската на участке в 48 м при скорости
прокатки 150 м/с без организации петель
большой длины, от которых в свое время от�
казались при переходе на прокатку в чисто�
вых клетях блочного типа.
Рассмотрим последовательность операций
и задействованное основное технологическое
оборудование при реализации нового способа
производства катанки (см. рис. 1).
С загрузочной решетки заготовки загружают
в методическую нагревательную печь, в кото�
рой нагревают до температуры 1 050÷1 150 °С в
зависимости от марки стали. Прокатку после�
довательно осуществляют в черновой группе
клетей (6 клетей дуо с диаметром валков 670÷
÷560 мм и длиной бочки 700 мм), первой про�
межуточной группе (6 клетей блочного типа с
диаметром валковых шайб 420÷360 мм), вто�
рой промежуточной группе (4 клети блочного
типа с диаметром валковых шайб 330÷280 мм)
с чередованием обжатия на 90°. После прокат�
ки в черновой и промежуточных группах ста�
на получают раскат Ø17÷30 мм с температу�
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 2008 45
рой порядка 1 000÷1 050 °С. Предварительное
охлаждение раската перед чистовой группой
стана осуществляют на участке 5 длиной 36 м
в двух секциях длиной по 2 м водой под дав�
лением 10÷12 бар.
После охлаждения и выравнивания темпе�
ратуры по сечению в чистовую группу задают
раскат Ø17÷30 мм со среднемассовой темпе�
ратурой 880÷900 °С для всего марочного сорта�
мента. Последующую прокатку осуществляют
в чистовой группе стана, состоящей из трех ми�
ниблоков с диаметром валковых шайб 215÷190,
170÷150 и 230÷205 мм соответственно.
После прокатки в первом миниблоке раскат
Ø12÷28 мм (для всего размерного сортамента
стана) поступает на первую ступень дополни�
тельного водяного охлаждения длиной 12 м,
на которой охлаждается до температуры 670÷
÷680 °С для всего сортамента. Количество сек�
ций на первой ступени пропорционально мак�
симальной скорости прокатки и равно четы�
рем. Если секций будет меньше, то не будет
достигнута необходимая температура 675±5 °С,
т.е. не будет достигнуто требуемое переохлаж�
дение, необходимое для фазовых превраще�
ний в металле, большее же количество секций
приведет к необоснованному удлинению тех�
нологической линии стана. Длина охлаждаю�
щей секции также зависит от максимальной
скорости прокатки и составляет 1 м. Экспери�
ментально доказано, что секции длиной до 1 м
более технологичны и эффективны. Давление
охлаждающей воды в 10÷12 бар является
стандартным для станов последних поколе�
ний, на которых производится высококачест�
венная продукция.
Раскат Ø12÷28 мм, полученный после про�
катки в первом миниблоке с температурой по�
верхности 670÷680 °С, прокатывают во вто�
ром миниблоке чистовой группы стана. После
прокатки в нем получают раскат Ø7÷25 мм
(для всего размерного сортамента стана).
Этот раскат поступает на вторую ступень во�
дяного охлаждения и выравнивания темпера�
туры по сечению, расположенную за вторым
миниблоком. Количество секций на второй
ступени пропорционально максимальной ско�
рости прокатки и равно трем. Длина секции —
1 м, давление охлаждающей воды — 10÷12 бар.
Длина участка для выравнивания температу�
ры по сечению раската от последней секции
охлаждения до входа в редукционно�калибру�
ющий блок клетей чистовой группы Lвыр так�
же пропорциональна максимальной скорости
прокатки на стане. Длина этого участка сос�
тавляет 48 м. Эта величина минимальна для
получения заданного градиента температуры
по сечению раската в 50÷70 °С при скорости
прокатки 150 м/с. Увеличение длины участка
не приведет к значительному снижению гра�
диента температуры, а только необоснованно
увеличит длину технологической линии ста�
на. Температура поверхности раската после
дополнительного водяного охлаждения на
второй ступени поддерживается равной 520÷
÷530 °С, что обеспечивает полное прохожде�
ние фазовых превращений в углеродистых и
низколегированных сталях. Снижение темпе�
ратуры ниже уровня 525±5 °С приведет к об�
разованию бейнитной структуры, что снизит
технологичность катанки при переработке.
Повышение температуры поверхности выше
уровня 525±5 °С не обеспечит заданный гра�
диент температуры на входе раската в редук�
ционно�калибрующий блок.
Раскат Ø7÷25 мм, полученный после про�
катки во втором миниблоке со среднемассо�
вой температурой порядка 750 °С, прокатыва�
ют в редукционно�калибрующем блоке РКБ.
После прокатки в РКБ получают готовый
прокат Ø4,5÷22 мм, который поступает на учас�
ток водяного охлаждения, длиной 6 м, на кото�
ром в случае необходимости производят более
глубокое охлаждение, например арматурного
проката периодического профиля.
Катанка и сортовой прокат после прокатки
в чистовой группе стана посредством трай�
баппарата передается к виткообразователю, с
помощью которого витки в виде плоской спи�
рали укладываются на роликовый транспор�
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 200846
тер с крышками, где в процессе перемещения
подвергаются регулируемому воздушному ох�
лаждению. Охлажденные витки поступают в
виткосборник, где из них формируются мотки
готовой продукции, которые затем с помощью
крюкового конвейера передаются на инспек�
торский стеллаж для подпрессовки, увязки,
контроля, маркировки и последующей транс�
портировки на склад готовой продукции.
На рис. 2 представлено расчетное измене�
ние температурного поля раската по длине
хвостовой части стана при прокатке катанки
Ø6,5 мм из стали У8 при температуре раската
на входе в первый миниблок 900 °С со ско�
ростью прокатки 150 м/с на выходе из стана.
После прокатки в первом миниблоке средне�
массовая температура Тср раската за счет тепла
деформационного разогрева повышается до
порядка 980 °С. При этом температура поверх�
ности катанки Тп составляет около 920 °С, а
температура центра сечения раската Тц увели�
чивается до 1 030 °С. После прохождения пер�
вой ступени охлаждения и выравнивания тем�
пературы по сечению катанки, расположенной
за этим миниблоком, температура раската по�
нижается. Так, температура поверхности ка�
танки Тп снизилась до 675 °С, температура
центра сечения раската Тц — до 960 °С, а сред�
немассовая температура Тср раската понизи�
лась до 820 °С.
После прокатки во втором миниблоке сред�
немассовая температура Тср раската за счет
тепла деформационного разогрева составила
900 °С. При этом температура поверхности
катанки Тп составила 800 °С, а температура
центра сечения раската Тц — 1 050 °С. Разница
между Тп и Тц составила около 250 °С. После
прохождения второй ступени охлаждения и
выравнивания температуры по сечению ка�
танки, расположенной за вторым минибло�
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 2008 47
Рис. 2. Расчетный график изменение температурного поля раската по длине хвостовой части стана при прокатке ка�
танки Ø6,5 мм со скоростью 150 м/с из стали У8 при температуре раската на входе в первый миниблок 900 °С. Тц —
температура центра раската, Тп — температура поверхности раската, Тср — среднемассовая температура (описание
значений 6—10 см. рис. 1)
ком, температуры Тп, Тц и Тср составили соотве�
тственно 730, 790 и 750 °С. При этом разница
между Тп и Тц составила 60 °С. Таким образом,
величина градиента температуры раската по
сечению перед прокаткой в редукционно�ка�
либрующем блоке составляет 60 °С за счет
выравнивания температур на последней сту�
пени дополнительного охлаждения.
Возможность управления температурой
конца прокатки в пределах 750÷1 050 °С поз�
воляет организовать на стане термомеханичес�
кую обработку катанки. Так, прокатка катанки
для канатов и металлокорда из стали 85, 90
при температуре 790÷820 °С обеспечивает по�
вышение пластических свойств и их равно�
мерность по длине раската. При этом исклю�
чается невыполнение требований стандартов
по величине относительного сужения, харак�
терное для других станов. Исследования по�
казали, что в микроструктуре катанки из уг�
леродистых и низколегированных сталей от�
сутствует структура бейнита, что повышает
технологичность катанки при переработке.
В результате использования нового техни�
ческого решения обеспечивается повышение
показателей качества катанки — равномернос�
ти микроструктуры и механических свойств.
Кроме того, за счет реализации новой техноло�
гии прокатки и охлаждения, увеличивающей
дробность деформации и создание условий для
выравнивания температуры по сечению ка�
танки, обеспечивается получение катанки вы�
сокой точности с отклонениями размеров по
диаметру не более 0,05 мм и овальности 60 %
суммарного поля допусков.
Основные особенности производства катанки
из сложнолегированных сталей
Производство катанки из сложнолегиро�
ванных сталей имеет ряд специфических осо�
бенностей, усложняющих технологический
процесс. Многие стали имеют низкую темпе�
ратуру начала деформации, узкий интервал
температур деформации, малую пластич�
ность, высокую чувствительность к напряже�
ниям. Многие сложнолегированные стали
имеют повышенное сопротивление деформа�
ции, обусловленное химическим составом и
структурой. Повышенным сопротивлением
деформации обладают многофазные стали,
которые при температуре деформации имеют
в структуре избыточные составляющие в виде
карбидов, силицидов, интерметаллических
соединений и других фаз. Сопротивление де�
формации возрастает с увеличением легиро�
ванности аустенита.
Верхний предел температуры деформации
определяется температурой пережога, которая
на 100÷200 °С ниже температуры плавления,
при этом Тпл тем ниже, чем больше степень ле�
гирования стали. Для многих сложнолегиро�
ванных сталей устанавливают и нижний пре�
дел температуры деформации. Во всех случаях,
когда стали обладают высокой температурой
рекристаллизации, температура конца прокат�
ки устанавливается несколько выше этой тем�
пературы. Прокатка при температурах ниже
температуры начала рекристаллизации связана
с упрочнением стали.
Некоторые сплавы имеют пониженную плас�
тичность, их деформация часто сопровождает�
ся нарушением сплошности. Эти сплавы отно�
сят к труднодеформируемым.
Особое значение имеет поддержание темпе�
ратуры конца прокатки в заданных пределах.
Это необходимо для предотвращения образо�
вания выпадения нежелательных избыточных
фаз или образования очень крупного зерна,
неисправимого при последующей термообра�
ботке. В этих случаях Тк.пр. должна быть по воз�
можности более низкой. Для этого на высокос�
коростных станах следует применять специ�
альные устройства для охлаждения раската в
процессе прокатки, особенно перед последни�
ми проходами.
Высокая чувствительность к напряжениям,
склонность к возникновению трещин при ох�
лаждении являются особенностью многих ле�
гированных сталей. Для получения качест�
венной продукции с заданными структурой и
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 200848
свойствами в зависимости от химсостава ста�
ли и назначения готовой продукции после
прокатки с требуемыми Тпр и Тк.пр. катанку под�
вергают охлаждению по специальным режи�
мам. Применяют замедленное и ускоренное
охлаждение катанки, закалку, изотермичес�
кую обработку и т.д. В потоке некоторых ста�
нов, построенных в последние годы, исполь�
зуют специальное оборудование для термооб�
работки (ванны для закалки витков катанки
после виткоукладчика, печи для отжига и да�
же оборудование для патентирования катан�
ки в растворе солей, например процесс DLP,
разработанный в Японии).
Быстрорежущие стали (Р9, Р18, Р6М5 и др.)
обладают высокими прочностью и твердостью
при температурах 550÷600 °С, что обеспечива�
ется совместным влиянием сильнокарбидооб�
разующих элементов (вольфрама, ванадия, мо�
либдена и хрома) при достаточном содержа�
нии углерода. Это инструментальные стали,
которые относятся к ледебуритному классу, в
основном заэвтектоидные. Первичные карби�
ды, образующиеся при кристаллизации метал�
ла (FeW2C; WC; W2C), количество которых
может достигать 27 %, расположены по грани�
цам зерен, не переходят в твердый раствор при
нагреве до очень высоких температур. Они раз�
рушаются и рассредоточиваются по объему
только при горячей деформации. Наряду с пер�
вичными карбидами, выделяющимися при
кристаллизации литой стали, образуются более
мелкие вторичные карбиды, которые переходят
в твердый раствор при нагреве. Чем мельче кар�
биды и равномернее их распределение в метал�
лической основе, тем выше качество режущего
инструмента, так как при распределении их по
границам зерен повышается хрупкость.
Пластичность быстрорежущей стали зависит
от суммарной вытяжки в процессе деформации
и температуры прокатки, достигая максимума
при температуре 1 200 °С. На современных про�
волочных станах применяют большие сечения
заготовок и большие вытяжки, поэтому плас�
тичность быстрорежущей стали достаточно вы�
сока. Однако она меньше, чем пластичность
углеродистых сталей, так как раздробленные
ледебуритные колонии ведут себя как посто�
ронние включения, уменьшая пластичность.
Теплопроводность быстрорежущей стали при�
мерно в 3 раза меньше, чем низкоуглеродис�
той, поэтому нагрев заготовок производится
медленно во избежание трещинообразования.
Температура нагрева должна быть не более 1 200÷
÷1 250 °С во избежание образования новой ле�
дебуритной эвтектики из ранее раздроблен�
ных карбидов.
При Тк.пр. < 950 °С в металле возникают боль�
шие внутренние напряжения вследствие высо�
кого сопротивления деформации и наклепа,
что приводит к образованию трещин и рва�
нин. При Тк.пр. � 1 100 °С происходит рост зе�
рен, что может привести к образованию изло�
ма. Поэтому температура прокатки быстроре�
жущей стали должна быть в интервале 950÷
÷1100 °С.
Быстрорежущие стали обладают большой
чувствительностью к термическим напряже�
ниям и закалке на воздухе, поэтому применя�
ют медленное охлаждение витков катанки под
крышками. Наиболее эффективно примене�
ние в потоке станов изотермического отжига,
однако это требует установки специального
оборудования в потоке станов.
С учетом указанных особенностей деформа�
ции сложнолегированных сталей предложена
технологическая схема производства катанки
из сложнолегированной быстрорежущей ста�
ли на непрерывном высокоскоростном прово�
лочном стане, которая включает нагрев заго�
товок в методической нагревательной печи до
температуры 1000÷1100 °С, последующую про�
катку с чередованием направления обжатия на
90° в черновой, промежуточных и чистовых
группах клетей блочного типа, водяное охлаж�
дение поверхности раската перед и после чис�
товой группы клетей блочного типа и последу�
ющее воздушное охлаждение витков катанки в
процессе транспортирования на роликовом
транспортере с крышками. При этом водяное
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 2008 49
охлаждение поверхности раската перед и пос�
ле чистовой группы клетей блочного типа, а
также дополнительное двухступенчатое водя�
ное охлаждение поверхности раската в чисто�
вой группе клетей блочного типа ведут до
температур, равных 1 000÷1 100 °С, а воздуш�
ное охлаждение витков катанки на роликовом
транспортере осуществляют при закрытых
крышках и скорости транспортирования не
более 0,2 м/с.
Представим последовательность операций
и задействованное технологическое оборудо�
вание (см. рис. 1) при реализации новой тех�
нологической схемы производства катанки из
быстрорежущей стали.
Заготовки, нагретые в печи с шагающим по�
дом до температуры 1 000÷1 100 °С, прокатыва�
ют последовательно в черновой, первой проме�
жуточной и второй промежуточной группах
клетей блочного типа с небольшим натяжением
между клетями и чередованием направления
обжатия на 90 °С. При температуре заготовки
на входе в стан 1 100 °С и конечной скорости
прокатки 150 м/с происходит деформацион�
ный разогрев металла во всех непрерывных
группах клетей стана, некоторое охлаждение
раската между группами и к выходу из пос�
ледней клети второй промежуточной группы
расчетное температурное поле по сечению рас�
ката выглядит следующим образом (рис. 3):
температура поверхности раската — 1 080 °С,
температура центра раската достигает 1 240 °С,
при этом среднемассовая температура равна
1 185 °С. После выхода из последней клети вто�
рой промежуточной группы раскат Ø 17 мм
проходит предварительное охлаждение и вы�
равнивание температуры по сечению в секции
водяного охлаждения длиной 36 м и с темпера�
турой равной 1 000÷1 100 °С и задается в пер�
вый миниблок. Среднемассовая температура
раската при этом составляет около 1 050 °С (см.
рис. 3).
После прокатки в первом миниблоке раскат
Ø12 мм поступает в первую ступень дополни�
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 200850
Рис. 3. Расчетный график изменения температурного поля раската по длине хвостовой части стана 150 нового по�
коления при прокатке катанки Ø6,5мм из стали Р18 со скоростью 150 м/с. Тц — температура центра раската, Тп —
температура поверхности раската, Тср — среднемассовая температура (описание обозначений 6—11 см. рис. 1)
тельного водяного охлаждения длиной 12 м, на
которой охлаждается до температуры 1 000 °С.
Температура поверхности металла в процессе
охлаждения между клетями и в линии охлаж�
дения не опускается ниже 600 °С — нижнего
порога пластичности для стали ледебуритно�
го класса. Затем раскат Ø12 мм с температу�
рой около 1 000 °С, прокатывают во втором
миниблоке чистовой группы стана. После
прокатки в нем получают раскат Ø8 мм. Этот
раскат поступает на вторую ступень охлажде�
ния длиной 12 м. В процессе прокатки во вто�
ром миниблоке температура поверхности рас�
ката колеблется в интервале 950÷660 °С, т. е.
раскат прокатывается в зоне пластичности —
950 °С, а охлаждается между клетями до тем�
ператур выше нижнего предела пластичности.
Длина участка для выравнивания температу�
ры по сечению раската от последней клети
второго миниблока до входа в редукционно�
калибрующий блок составляет 46 м и являет�
ся достаточной для выравнивания температу�
ры поверхности до уровня 1000 °С при темпе�
ратуре центра 1100 °С. Градиент температуры
по сечению раската в 100 °С объясняется тем,
что теплопроводность стали ледебуритного
класса в 3 раза меньше, чем углеродистой.
Раскат Ø8 мм, полученный после прокатки
во втором миниблоке, со среднемассовой темпе�
ратурой порядка 1 050 °С прокатывают в редук�
ционно�калибрующем блоке в катанку Ø 4,5÷
÷6,5 мм. При этом в первых двух клетях тем�
пература несколько повышается, а во вторых,
калибрующих, снижается, что обеспечивает
уменьшение градиента температуры по сече�
нию до 60÷80 °С.
После прокатки и калибрования в РКБ рас�
кат через участок водяного охлаждения, кото�
рый в данном случае является "сухой" про�
водкой, передается при помощи трайбаппара�
та к виткообразователю, с помощью которого
витки в виде плоской спирали укладываются
на роликовый транспортер с крышками, где в
процессе перемещения под закрытыми крыш�
ками подвергаются замедленному охлажде�
нию. При этом скорость роликового транспор�
тера должна быть не более 0,2 м/с. Если ско�
рость транспортера будет больше 0,2 м/с — на�
рушится процесс поддержания температуры
под крышками относительно постоянной. В
связи с тем, что длина роликового транспорте�
ра соизмерима с длиной проходной печи для
отжига мотков катанки на стане 250 ПО "Ижс�
таль", а температура витков катанки, поступа�
ющей под крышки, составляет около 1 000 °С,
при отключенных вентиляторах и закрытых
крышках процесс воздушного охлаждения
адекватен высокотемпературному отжигу.
Уменьшение скорости транспортирования
до 0,1 м/с не ухудшит процесс термообработки
катанки в потоке стана, однако при скорости
прокатки 150 м/с это приведет к перегрузке
рольгангов из�за того, что одновременно на
транспортере может оказаться 5÷6 мотков ка�
танки и, как следствие, к ухудшению условий
работы подшипников роликов, и без того рабо�
тающих в условиях повышенных температур.
После выхода плоской спирали из�под пос�
ледней крышки, витки собираются в мотки в
шахте виткосборника, которые затем с помо�
щью крюкового конвейера передаются на инс�
пекторский стеллаж для подпрессовки, увязки,
контроля, маркировки и последующей транс�
портировки на склад готовой продукции.
Возможность управления температурой про�
катки вдоль линии стана за счет дополнитель�
ного ступенчатого водяного охлаждения рас�
ката, снимающего деформационный разогрев
металла, позволяет организовать производ�
ство катанки из быстрорежущей стали на вы�
сокоскоростном проволочном стане, оснащен�
ном чистовой группой клетей блочного типа
(три 4�клетьевых миниблоков с линиями до�
полнительного водяного охлаждения раската
между ними), а также оборудованием для ре�
гулируемого воздушного охлаждения катанки,
обеспечивающим, в частности, режим замед�
ленного охлаждения, снимающий термичес�
кие напряжения и предотвращающий закалку
катанки на воздухе.
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 2008 51
В результате использования нового техни�
ческого процесса обеспечивается получение
готовой продукции из быстрорежущей стали
с равномерной структурой и механическими
свойствами на агрегате с производитель�
ностью на порядок выше, чем на специализи�
рованном стане 250 ПО "Ижсталь" и без до�
полнительного отжига вне линии стана.
Кроме того, новое техническое решение мож�
но использовать для составления режимов про�
катки и охлаждения катанки из сложнолегиро�
ванных сталей и сплавов, обладающих повы�
шенным сопротивлением деформации, таких,
как Х18Н9Т, Х20Н80, Х15Н60, Х23Ю5 и др.
Необходимо обратить внимание, что темпера�
турный режим термообработки катанки из
этих сталей и сплавов в потоке высокоскоро�
стного проволочного стана будет отличаться
от нового только на стадии воздушного ох�
лаждения: медленному охлаждению подвер�
гаются хромоалюминиевые сплавы, осталь�
ные — ускоренному.
ВЫВОДЫ
1. На основании накопленного опыта иссле�
дования, освоения, пуска и эксплуатации про�
волочных станов СНГ различных поколений,
а также изучение тенденций развития техно�
логии и оборудования этих станов за рубежом
нами разработана перспективная технологи�
ческая схема высокоскоростной прокатки ка�
танки на примере проволочного стана новой
формации для прокатки катанки и сортового
проката расширенного размерного и марочно�
го сортамента.
2. Разработаны основные положения техно�
логического процесса производства катанки на
высокоскоростных проволочных станах нового
поколения, перспективная технологическая
схема которых позволяет управлять темпера�
турой раската при деформации в чистовых
группах с несколькими миниблоками, линия�
ми дополнительного водяного охлаждения и
участком выравнивания температуры по сече�
нию раската.
3. Предложены новые способы производства
катанки из углеродистых и низколегирован�
ных, а также сложнолегированных (в частнос�
ти, быстрорежущей) сталей на стане с новой
перспективной схемой расположения основно�
го оборудования хвостовой части проволочно�
го стана новой формации. Эта схема включает
три 4�клетьевых миниблока, две линии водя�
ного охлаждения по 4 секции и участки вырав�
нивания температуры по сечению раската.
Применение этой схемы позволяет за счет ре�
гулировки температуры раската с градиентом
по сечению 50÷70 °С организовать высоко�
температурную прокатку, контролируемую
прокатку и термомеханическую обработку ка�
танки Ø4,5÷22 мм из сталей широкого мароч�
ного сортамента, в т. ч. и сложнолегирован�
ных (в частности, быстрорежущей), которая
на высокоскоростных станах до настоящего
времени не производилась. Кроме того, на ос�
новании реализации выполненных исследо�
ваний можно назначить режимы прокатки и
охлаждения для целого ряда труднодеформи�
руемых сталей и сплавов, таких, как Х18Н9Т,
Х20Н80, Х15Н60, Х23Ю5 и др., которые так�
же, как и Р18, прокатываются в узком интер�
вале температур и требуют только различных
режимов воздушного охлаждения — ускорен�
ного или замедленного (хромоалюминиевые
сплавы).
Предложенные технологические схемы про�
изводства катанки и оборудования для их ре�
ализации обеспечивают высокую производи�
тельность и качество готовой продукции на
уровне требований современного рынка в час�
ти равномерности структуры и механических
свойств, а также точности размеров готового
профиля с минимальным диаметром 4,5 мм
при овальности 60 % суммарного поля допус�
ков ±0,05 мм.
Предложенные перспективные технологи�
ческие схемы высокоскоростной прокатки ка�
танки расширенного сортамента могут исполь�
зоваться при проектировании новых и рекон�
струкции действующих проволочных станов.
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 200852
ЛИТЕРАТУРА
1. Жучков С.М., Горбанев А.А. Современные проволоч�
ные станы. Тенденции развития технологии и обо�
рудования // ОАО "Черметинформация": бюлле�
тень "Черная металлургия", 2006. — № 7. — С. 30—
42.
2. Дмитриев В.Д. Производство калиброванного ме�
талла и проволоки / Итоги науки и техники. Прокат�
ное и волочильное производство, т. 16. — М., 1990. —
С. 62—104.
3. Повышение эффективности производства метизов и
калиброванного металла / В.И. Ориничев, А.М. Пав�
лов, М.П. Яранцев и др. // Черная металлургия. —
№ 8. — 1985. — С. 39—52.
4. Патент Республики Беларусь № 3382. Высокоско�
ростная многоблочная линия по производству про�
ката и катанки / Н.В. Андрианом, В.С. Пищикин,
В.А Маточкин и др. — Государственный реестр по�
лезных моделей РБ, 2006.12.01.
5. Риит Б. Ориентированный на перспективу сортовой
стан для прокатки специальных качественных и ле�
гированных сталей / Металлургический завод и тех�
нология. — МРТ. — 2004. — С. 60—76.
6. Лимпер Х.%Г. Новые технологии производства катан�
ки / VI конгресс прокатчиков 17—20.10.2005. — ОПАО
"Новолипецкий металлургический комбинат", Ли�
пецк. — С. 1—21.
7. Жучков С.М., Горбанев А.А. Современные проволоч�
ные станы. Тенденции развития технологии и обо�
рудования. — ОАО "Черметинформация": бюлле�
тень "Черная металлургия", 2006. — № 9. — С. 46—
53.
С.М. Жучков, А.О. Горбаньов, Б.М. Колосов
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ
ВИРОБНИЦТВА КАТАНКИ ШИРОКОГО
МАРОЧНОГО СОРТАМЕНТУ НА ДРОТОВИХ
СТАНАХ НОВОГО ПОКОЛІННЯ
Розроблені основні положення технологічного про�
цесу виробництва катанки на високошвидкісних дрото�
вих станах нового покоління. Запропоновано нові спо�
соби виробництва катанки з вуглецевих, низьколегова�
них та складнолегованих (зокрема швидкорізальних)
сталей зі швидкістю прокатки до 150 м/с.
К л ю ч о в і с л о в а: безперервний дротовий стан,
перспективна технологічна схема, 4�клітьові блоки, лінії
водяного охолодження, ділянка вирівнювання темпера�
тури, температурний режим прокатки, сортамент, склад�
нолеговані сталі, якість, високошвидкісна прокатка.
S.M. Zhuchkov, A.A. Gorbanev, B.N. Kolosov
SUBSTANTIVE PROVISIONS OF WIDE BRANDED
ROLLED WIRE PRODUCTION TECHNOLOGY
ON WIRE MILLS OF NEW GENERATION
The substantive provisions of rolled wire production
technological process on the high�speed wire rolling mills of
new generation are developed. The new methods of rolled
wire production from carbon, low�alloy and complex�alloy
steels (in particular high�speed cutting) steels at rolling
speed up to 150 m/s are proposed.
K e y w o r d s: Continuous wire rolling mill, perspective
flow sheet, four�cage blocks, lines of water cooling, temper�
ature smoothing area, rolling temperature mode, assort�
ment, complex alloy steels, quality, high speed rolling.
Надійшла до редакції 12.11.07.
Науково'технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Наука та інновації. № 6, 2008 53
|