Источник: Филиппов В. В., Иванов Э. В., Исаков С. А., Григорович К. В. — «Совершенствование технологии производства кордовой катанки» // Сталь, 2001, № 12, C. 5-7
В 1984 г. в г. Жлобине (Белоруссия) фирмой "Фест-Альпине" (Австрия) был введен в эксплуатацию мини-завод объемом производства 750 тыс. т жидкой стали в год. Металл выплавляли в двух 100-т дуговых печах и разливали на двух шестиручьевых машинах непрерывного литья заготовок. Заготовка сечением 125x125 мм длиной 2 м поступала на прокатный непрерывный стан 320/150. Стан был ориентирован на производство сортового проката гладкого и периодического диам. 10 — 40 мм, углового равнополочного размером 20 - 20 х 50 - 50 мм., швеллера № 6,5 (охлаждение на холодильнике) и катанкии диам. 5.5 - 12 мм (охлаждение в линии "Стелмор"' и транспортировка катанки в бухтах массой 1,4 т с помощью крюкового конвейера). Катанку прокатывали на десятиклетьевом Морган-блоке 150. Подкат диам. 17,5 мм поступал со стана 320. Заготовки прокатывали со скоростью 20 м/с, катанку в зависимости от стали — от 70 до 100 м/с. На непрерывном стане 320/150 производили прокат, сертифицированный многими международными фирмами. Он являлся современным станом, на котором использовали передовые технологии, в том числе и прокатку слитингпроцессом в две и три нитки. Старый стан 320/150 проработал более 16 лет, после этого было принято решение реконструировать его.
В 2000 г. совместно с Фест-Альпине провели реконструкцию, которая позволила разделить существующий стан на два независимо работающих: мелкосортный 320 и проволочный 150 с доукомплектацией их необходимым технологическим оборудованием.
Для нового проволочного стана 150 была построена пятизонная печь малоокислительного нагрева производительностью 100 т/ч. Длина печи с шагающим подом составляет всего 20 м, она работает на природном газе и оборудована боковыми и фронтальными горелками конструкции "Italimpianti". Высокая производительность печи объясняется способом транспортирования, при котором заготовка при каждом цикле перемещения кантуется на 90°. Печь способна обеспечить высокое качество нагрева заготовок сечением 125x125 мм - 160x160 мм.
В состав прокатного стана входят установка гидросбива окалины, три группы прокатных клетей (черновая из шести горизонтальных клетей с чугунными валками; промежуточная из шести клетей консольного типа — по три с горизонтальным и вертикальным расположением валковых шайб; чистовая группа — по две клети консольного типа с горизонтальным и вертикальным расположением валковых шайб фирмы "Сандвик", Швеция). В составе стана имеются две пары летучих ротационных ножниц, два трайбаппарата, объекты энергохозяйства, АСУТП. Весь проект строительства имел сметную стоимость 61,79 млн долл. США.
Стан обеспечивает высокую точность геометрических размеров проката благодаря: автоматическому управлению приводами оборудования фирмы "Сименс" с применением системы минимального натяжения между клетями; оригинальной конструкции клетей консольного типа, имеющих повышенную жесткость в промежуточных клетях и в проволочном блоке; твердосплавным валкам, имеющим высокую износостойкость. От стана 320/150 на проволочном стане 150 остались 10-клетьевой проволочный Морган-блок, система водяного охлаждения катанки в потоке, виткоукладчик, системы воздушного охлаждения линии Стелмор, бунтообразователь, крюковой конвейер транспортирования бунтов, оборудование для увязки бунтов катанки.
После реконструкции производство бунтового проката возросло со 150 до 380 тыс. т в год. Общий годовой объем производства проката в цехе вырос до 1050 тыс. т. Во время ремонта печи и стана 150 возможна работа стана 320 на холодильник и Морган-блок по технологии слитинга. После строительства стана 150 существенно изменились условия производства сорбитизированной катанки на линии проволочный блок — Стелмор.
В феврале 2001 г. был подписан контракт с фирмой "Морган" (Великобритания) на модернизацию системы охлаждения на проволочном стане 150, которая была проведена за 21 день. После этой реконструкции стан 150 введен в эксплуатацию в сентябре 2001 г. Целью первого этапа реконструкции было значительное улучшение качества катанки для изготовления высоко- и сверхвысокопрочного металлокорда из малоуглеродистых, низколегированных сталей, расширение марочного сортамента и повышение экспортных возможностей завода. Внедрение новой системы охлаждения катанки в потоке обеспечило отличную однородность механических и металлографических свойств по длине бунта и улучшило качество готового металлокорда. Ранее чтобы продавать на мировом рынке высокопрочный металлокорд, завод был вынужден импортировать высококачественную катанку из Японии. После реконструкции на заводе производится катанка такого же качества.
За проволочным блоком установлены новые секции охлаждения и компенсационные желоба. С помощью контролируемого равномерного охлаждения катанки диам. 5,5 - 12 мм со 1100 до 750 °С обеспечиваются однородные механические свойства по длине. Фактически готовая продукция пригодна для волочения без дополнительной термической обработки. Длина участка водяного охлаждения составляет 44 м, в каж-кж из четырех секций охлаждают по четыре трубы. Три секции водоохлаждения являются передвижными, между ними расположены зоны компенсационных желобов. В каждой секции охлаждения имеются два отсека с форсунками диам. 12 и 20 мм, в каждом отсеке — по одной прямоточной отсечной форсунке, девять охлаждающих, три противоточных отсечных. Форсунки новой конструкции имеют увеличенную мощность. В передвижных секциях находится отдельный отсек для каждой трассы, что обеспечивает обслуживание и замену не используемых в прокатке форсунок. Процессом охлаждения можно управлять в ручном и автоматическом режимах. Десятиклетьевой блок на данном этапе конструктивно не изменился.
На завершающей стадии катанка подвергается воздушному охлаждению в линии "Стелмор". Технология такого охлаждения определяет в основном микроструктуру катанки. Режимы комбинируются путем подачи воздуха на катанку снизу из шахт воздушного охлаждения и регулировки термоизолирующих крышек над транспортером. Он выполнен в виде отдельных секций, имеющих индивидуальный привод роликов. Общая длина транспортера составляет 80,3 м, число зон охлаждения — шестнадцать.
В соответствии с программой прокатки скорость вращения транспортирующих роликов каждой секции меняется для регулировании плотности укладки на транспортере: растягивая или сжимая спираль катанки в процессе охлаждения. В результате этого исключается постоянный контакт горячих витков металла между собой и с элементами транспортера, что выравнивает скорость охлаждения и улучшает структурную однородность по сечению проката, а также уменьшает разброс механических свойств по его длине. Скорость перемещения витков равна 0,05 - 1,33 м/с. На роликовом транспортере были заменены двигатели и редукторы рольганга, в первых десяти зонах — настилы для воздушных сопел. Установлены новые вентиляционные камеры и решетки, двенадцать более мощных вентиляторов. Все технологические параметры регулируются дистанционно по программе, имеющей 120 щдивидуальных режимов работы. Замена дискретной регулировки подачи воздуха на плавную и увеличение корости охлаждения катанки до 50 °С/с позволило олучить в высокоуглеродистой катанке более 90 % сорбитообразного перлита (по стандарту — не менее 0 %). Уменьшено количество доэвтектоидного феррита до 1 %, в результате чего уменьшилась обрывность катанки при волочении. Увеличение скорости охлаждения позволило исключить операцию патентирования при производстве высокопрочной арматурной проволоки. Количество окалины на малоуглеродистой катанке составляет 4-6 кг/т, на высокоуглеродистой - в пределах 2-4 кг/т. Окалина преимущественно состоит из вюстита (FеО), который легко поддается травлению.
Результаты тестовых испытаний прокатки кордовой катанки диам. 5,5 мм из стали 80К позволяют сделать вывод об эффективности реконструкции. Наряду с достигнутой микроструктурой обеспечена высокая стабильность контролируемых показателей качества катанки по витку и длине бунта.
Полученные показатели обеспечиваются высокой степенью автоматизации и использованием компьютерных технологий управления режимом охлаждения катанки. Температурно-скоростные параметры графически отражаются на экране дисплея в виде кадра со схемой расположения оборудования.
Заменены также бунтоприемник и горизонтальная прессвязальная машина. Виткораспределитель бунтоприемника позволяет получить более плотную укладку витков, благодаря этому бунт становится более компактным. Улучшен товарный вид бунта и процесс его размотки при волочении. Горизонтальная прессвязальная машина позволяет получить качественное уплотнение бунта и увязку четырьмя комплектами параллельной обвязки проволокой, узел скрутки перенесен на боковую поверхность. Блочная конструкция машины обеспечивает высокую ремонтопригодность и быструю смену узлов. Установка разматывающего устройства, которое снабжено вертикальным накопителем для сбора излишков проволоки при натяжении, позволяет предупредить появление узлов между бунтом обвязочной проволоки и блоком подачи.
Через год после ввода стана в сентябре 2001 г. была проведена ревизия стана и устранены замеченные недостатки. Стан вышел на проектную мощность через 3 мес после ввода. Таким образом, реконструкция стана 320/150 на Белорусском металлургическом заводе позволила более чем в два раза увеличить объем производства и улучшить качество проката. Расширение диапазона скоростей охлаждения от 1 до 50 °С/с создало оптимальные условия для производства катанки из легирован¬ных сталей, освоение которых предусмотрено перспективным планом развития предприятия.
Программой реконструкции и технического перевооружения завода на 2001 - 2005 гг. намечена дальнейшая поэтапная модернизация и реконструкция стана 150, прежде всего Морган-блока. Предусматривается замена главного привода на частотно-регулируемый, что значительно улучшит динамические характеристики блока и позволит экономить электроэнергию. Далее намечена модернизация виткообразователя, трайбаппарата, систем автоматизации первого и второго уровней стана 320, а также диагностики обновленного блока.
В связи с возникшим в последнее время спросом на катанку в бунтах массой 2400 кг (на БМЗ 1400 кг) предусматривается комплекс мероприятий по реконструкции действующего и установке нового оборудования на станах 150 и 320 для освоения способа бесконечной прокатки. Это позволит существенно повысить производительность и эффективность работы действующих станов завода.