Что такое катанка? Производство и основные способы применения

Катанка – это один из самых востребованных видов металлического горячекатаного проката. Выпускается в виде стального прутка с круглой, овальной или другой формой сплошного сечения с диаметром 5-16 мм из углеродистой стали обыкновенного качества, углеродистой и легированной качественной стали, цветных металлов или их сплавов. Проволока и катанка схожи. Но отличия тоже есть. Основное из них заключается в том, что катанку используют в виде сырья для дальнейшего производства изделий (в частности, проволоки), а проволока является самостоятельным материалом.

Производство катанки: технология и особенности

Самым распространенным считается производство катанки из углеродистой и легированной стали. Такой материал обрабатывается на сортовых, проволочных или проволочно-сортовых прокатных станах методом горячей прокатки. Сегодня скорость обработки металлов давлением на современных прокатных агрегатах достигает 120–150 м/с. Конкретные параметры технологического процесса зависят от вида заготовки, требуемого конечного размера готового продукта и его механических свойств.

Полуфабрикатами для изготовления катанки методом горячей пластической деформации являются блюмы и квадратная заготовка. Наиболее популярными типоразмерами являются сечения 100х100 мм, 150х150 мм и 200х200 мм. Заготовку нагревают до определенной температуры в проходной печи, затем подают в клети прокатного стана. Здесь металл проходит сквозь вращающиеся валки, имеющие соответствующие нарезанные канавки - калибры. Происходит целенаправленное постепенное придание прокату требуемой формы и размеров, сопровождающееся уменьшением поперечного сечения и увеличением длины раската. На финальной стадии производства осуществляется контролируемое охлаждение катанки с целью придания ей конечных механических свойств, формирование витков и их сборка в бунты и мотки. Осуществляется отбор образцов для приемочных испытаний, а также увязка готовых бунтов.

Способы охлаждения катанки при производстве

Регулированию условий охлаждения катанки уделяется особое внимание, так как они напрямую влияют на получаемые свойства готового продукта. Этот этап завершает производство катанки и предшествует сборке витков в готовые бунты. В соответствии с требованиями стандартов ДСТУ 2770, ГОСТ 30136 и ISO 8457/1 для углеродистой стали обыкновенного качества могут быть использованы следующие способы охлаждения :

• ВО – воздушное охлаждение;
• УО1 – одностадийное ускоренное охлаждение;
• УО2 – двустадийное ускоренное охлаждение.

Для продукции, которая выпускается по другим стандартам, могут применяться альтернативные способы охлаждения. Например, катанка из сварочных марок стали Св-08Г2С, Св-07Г1НМА, Св-10ГН1МА и другие часто остывает замедленно, с использованием специальных изолирующих крышек на участке воздушного охлаждения прокатного стана.

Воздушное охлаждение (ВО)

Параметры охлаждения, равно как и другие условия производства и требования к продукции, оговариваются в нормативно-технической документации. Кроме того, на каждую партию готовой металлопродукции составляется сертификат качества, в котором приводятся все ключевые свойства, в том числе и метод охлаждения. Катанка горячекатаная, подвергшаяся воздушному охлаждению, обозначается «ВО». Процесс происходит на финишном участке прокатного стана, на спокойном воздухе либо с применением обдува вентиляторами. Прокат после такого остывания обладает повышенной пластичностью и умеренной прочностью.

Ускоренное охлаждение одностадийное (УО1)

Форсированные темпы охлаждения способствуют улучшению прочностных характеристик готовой катанки. Кроме того, быстрое охлаждение проката позволяет сохранить высокую производительность технологического оборудования. Повышенная скорость охлаждения обеспечивает получение более мелкозернистой структуры стали с оптимальным сочетанием прочности, упругости и пластичности.

Одностадийное ускоренное охлаждение стальной катанки осуществляется водой либо водо-воздушной смесью на специальном участке стана, перед тем, как прокат поступит на виткоукладчик. Подача жидкости в разных направлениях по отношению к движущейся катанке при помощи форсунок способствует более интенсивному ее охлаждению.

Ускоренный процесс способствует получению упругой и жесткой катанки. Такой вид охлаждения применяется для изделий из низкоуглеродистой стали (Ст0-Ст3) и некоторых легированных марок, где не требуется высокая пластичность (например, катанка, которая используется для армирования железобетонных изделий).

Ускоренное охлаждение двухстадийное (УО2)

Двухступенчатая схема охлаждения считается наиболее эффективной для большинства видов катанки ответственного назначения. При ней формируется однородная сорбитная структура внутри металла и одинаковые свойства по всей длине бунта. В технологическом цикле охлаждения, помимо стадии водяного охлаждения перед виткоукладчиком, задействованы специальные вентиляционные установки, расположенные под роликовым транспортером витков. Прокат после скоростного водяного воздействия поступает на линию воздушного обдува, где остывание происходит менее интенсивно. Чем больше сечение проката, тем медленнее протекает этот процесс. После двухстадийного охлаждения стальная продукция обладает высокой упругостью и прочностью, наряду с достаточной пластичностью. Подобной обработке подвергают высокоуглеродистую катанку, которая в дальнейшем используется при изготовлении канатной проволоки и арматурных прядей.

Технические характеристики катанки

Стандарты на сортамент, такие как ДСТУ 4738/ГОСТ 2590, регламентируют:

• номинальные размеры;
• точность прокатки;
• допустимые отклонения от номинальных размеров;
• площадь поперечного сечения;
• масса 1 м проката.

Химический состав исходного материала, отклонения в содержании химических элементов также регламентируются соответствующими стандартами, например:

• ДСТУ 2651 (ГОСТ 380) – для катанки из углеродистой стали обыкновенного качества;
• ASTM A510M – для катанки из углеродистой стали.

Технические характеристики, методы обработки и испытаний катанки зависят от ее назначения и также регламентируются соответствующими стандартами, например:

• ДСТУ 8429 – технические условия для катанки из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали;
• ДСТУ 2770 (ГОСТ 30136) – технические условия для катанки из углеродистой стали обыкновенного качества;
• ДСТУ 3683-98 – требования к катанке стальной канатной.

Качественная катанка по всей длине должна иметь однородную структуру, равномерные механические свойства и химический состав. Ее поверхность должна быть без заусенцев, трещин и закатов.

Специфическое применение катанки может подразумевать особые качественные характеристики – зауженный диапазон содержания определенных химических элементов или механических свойств, соотношение фазовых составляющих в структуре стали, гарантия обеспечения механического удаления окалины и так далее. Например, в изготовлении молниеотводов и заземления широко используется катанка оцинкованная, поэтому для того, чтобы в условиях конечного потребителя удалось нанести цинковый слой, химический состав стали для такого применения должен обеспечить ее пригодность к горячему оцинкованию.

Применение катанки

На металлопрокат катанка цена зависит от:

• марки стали;
• наличия дополнительных требований;
• места доставки и объема партии.

При этом стоимость катанки в сравнении с другими видами стального проката достаточно невысокая, если учесть большие объемы потребления и широкую сферу использования продукта.

Основные параметры, влияющие на выбор катанки

С учетом назначения предъявляются разные требования и к свойствам исходного материала. Готовая стальная катанка может стать полуфабрикатом для дальнейшей переработки или использоваться в виде самостоятельного изделия.

Производство проволоки и метизных изделий

Основная часть выпускаемой в мире катанки используется для последующей перетяжки на проволоку различного назначения. Из такой проволоки изготавливают:

• электроды и другие сварочные материалы (стали Св-08, Св-08ГА, Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-07Г1НМА и прочие);
• канаты и тросы (стали 65, 70, 75, 80 и так далее);
• пружины и упругие элементы машин и механизмов (стали 50, 60, 65, 65Г, 75Г и их аналоги);
• фибру, арматурные пряди, проволоку ВР-1/ ВР-2 и другие изделия для армирования железобетона.

Сверхтонкая стальная проволока также может использоваться при производстве огнестойкой одежды.

Катанка также применяется в изготовлении крепежных изделий (болтов, гаек, гвоздей и пр.)

Армирование бетонных изделий и несущих конструкций

Определенная доля катанки приходится на армирование бетонных конструкций. Часто такой прокат служит альтернативой арматуре в укреплении фундамента и железобетонных объектов. Катанка отлично подойдет для усиления прочности фундамента, увязки отдельных частей арматурных каркасов.

Также можно ее заметить:

• в изготовлении арматурных коробов;
• в создании наборных хомутов различных форм в виде круга, квадрата или прямоугольника для стяжки арматуры в жесткий каркас.

Стальную прокатную продукцию используют для связывания деталей конструкций. Катанка в бухтах различного сортамента – универсальный материал для сооружения арматурных каркасов, пилонов, целостных колон и поясов. Ее успешно применяют и для создания прочного основания домов, надпроемных перемычек. Катанка для фундамента должна выдерживать значительные продольные нагрузки, поэтому она обязательно тестируется по сопротивлению на разрыв. 

Стальная металлопродукция из катанки в качестве укрепляющей составляющей незаменима в кладке несущих стен из различных материалов (кирпич, пеноблок, котелец, стеновой камень, газоблок), простенков. Она фиксируется непосредственно в кладке, увеличивая тем самым общую прочность конструкций. Металл на сегодня является единственным устойчивым материалом перед химически агрессивной цементно-песчаной смесью, используемой в строительстве. Обеспечить большую прочность армирующему поясу может равномерное вбивание в верхние ряды кладки прутков все той же катанки. При поперечном армировании сетку из нее толщиной до 8 мм размещают в смежных горизонтальных рядах. Лучше использовать изделие с небольшими ячейками, устанавливая сетку с интервалом через 3-5 рядов уложенных кирпичей.

Катанка как монтажный и вспомогательный материал

Термообработанной и горячекатаной катанкой увязывают грузы. Это дешевый и надежный обвязочный материал.

С помощью катанки также собираются многостоечные деревянные опоры линий электропередач. Соединение стойки и одной или двух приставок выполняется бандажами из катанки сечением 5-6 мм. И это далеко не полный перечень применения одного из самых востребованных и доступных на сегодня видов сортового проката – катанки, которую реализует ООО «Метинвест-СМЦ» в большом сортаменте. Ее качество подтверждено сертификатами, а умеренные цены на металлопрокат делают его доступным широкому кругу потребителей. За дополнительной информацией обращайтесь к нашим менеджерам – в рабочее время отвечаем моментально.