本發(fā)明涉及鋼絞線生產(chǎn)

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　，尤其涉及hdpe熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝。

　　背景技術(shù)：

　　：hdpe熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要適用于橋梁的索纜、錨固拉力構(gòu)件、提升及固定用拉力構(gòu)件和土木工程中其它構(gòu)件。作為目前橋梁纜索的基本原材料“橋梁纜索用鋼絲及其制品”需要不斷提高耐腐蝕性能指標(biāo)，不斷提高使用壽命，以適應(yīng)橋梁的發(fā)展要求，同時(shí)提高預(yù)應(yīng)力鋼絞線的柔韌性，使其在橋位施工時(shí)較容易通過鞍座索孔，不致使pe護(hù)套表面受損。20世紀(jì)90年代以來，我國(guó)建設(shè)了百余座纜索橋梁，這些橋梁對(duì)纜索鋼絲及其制品的承載力、柔韌性、耐腐蝕性能要求并不高，橋梁設(shè)計(jì)使用壽命約50-70年。但是隨著空氣污染的日益加重，橋梁纜索系統(tǒng)的耐久性問題開始顯現(xiàn)，很多纜索橋梁的纜索腐蝕速度大大超出預(yù)期，設(shè)計(jì)40年更換一次的纜索，往往用了約10多年后就因各種腐蝕問題而出現(xiàn)纜索斷裂等嚴(yán)重的現(xiàn)象。纜索的更換需要大量的人力和物力，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此對(duì)提高橋梁纜索系統(tǒng)的耐腐蝕性能的研究已刻不容緩。國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策和市場(chǎng)需求，都需要一種高強(qiáng)度高柔韌性和高耐腐蝕性的新型橋梁纜索用預(yù)應(yīng)力產(chǎn)品的出現(xiàn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供hdpe熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝，可以提高其抗腐蝕性能、柔韌性能，尤其是用在橋梁上時(shí)，可以節(jié)約建橋成本，延長(zhǎng)使用壽命和方便施工。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：hdpe熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝，其包括如下工序：盤條備料檢測(cè)—包括九根內(nèi)層絲盤條、九根外層絲盤條及一根中心絲盤條；酸洗磷化處理工序—采用脫脂爐脫脂加多組電解堿洗加酸洗組合技術(shù)進(jìn)行鍍前處理；拉絲工序—采用多道次、小壓縮率，攪拌潤(rùn)滑和旋轉(zhuǎn)冷卻模具組合技術(shù)；熱鍍工序—熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層；精整工序—將外層絲進(jìn)行再拉拔；捻制、穩(wěn)定化處理工序—將九根內(nèi)層絲、九根外層絲及一根中心絲朝同一個(gè)方向捻制在一起，形成西魯式結(jié)構(gòu)的鋼絞線，并進(jìn)一步加熱穩(wěn)定處理及張力處理；防腐油脂涂覆工序；包塑工序—將一根或多根西魯式結(jié)構(gòu)的鋼絞線捻合到一起后外層包覆hdpe護(hù)套；包裝入庫(kù)。進(jìn)一步，拉絲工序拉拔的道次為九道次，冷卻方式為罐體水冷加窄縫風(fēng)冷，拉絲的線速為v＝3.0～3.5m/sec，鋼絲在拉拔過程中，線溫不超過臨界溫度80～100度。進(jìn)一步，熱鍍工序中，純鋅溫：455+5℃、合金鋅溫：460±5℃。進(jìn)一步，精整工序外層絲的拉絲速度：2.0m/s。進(jìn)一步，捻制、穩(wěn)定化處理工序中捻向：左向，捻距：215-235mm，捻制速度：≤60.0米/分，加熱溫度顯示:350-360℃，張力:125-130kn。進(jìn)一步，防腐油脂涂覆工序中涂油壓力為0.3-0.6mpa。進(jìn)一步，包塑工序中擠塑頻率為37.5hz，牽引頻率為27.01hz。進(jìn)一步，包塑工序中擠塑過程包括8個(gè)溫區(qū)，其中一個(gè)為備用溫區(qū)。進(jìn)一步，酸洗磷化處理工序脫脂爐的溫度為400℃。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所保護(hù)的hdpe熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝，(1)、生產(chǎn)出的鋼絞線結(jié)構(gòu)為1×7-15.2mm，西魯式結(jié)構(gòu)：1+9+9，即一根中心絲，九根內(nèi)層絲，九根外層絲，此種結(jié)構(gòu)的鋼絞線，由于金屬絲直徑較細(xì)，線密度大、金屬絲截面積大，具有良好的柔韌性，在橋位施工時(shí)很容易使其通過鞍座索孔，而護(hù)套表面完好無損，不會(huì)發(fā)生漏油現(xiàn)象；而傳統(tǒng)的鋼絞線采用的是1×7-15.2mm，絞線傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)：1+6，金屬絲直徑較粗，線密度小、金屬絲截面積小，為140.0mm2，這種結(jié)構(gòu)的鋼絞線柔韌性差，在橋位施工時(shí)很難使其通過鞍座索孔，致使pe護(hù)套表面受損嚴(yán)重，容易出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。(2)、本專利方案下的拉絲工藝采用多道次、小壓縮率，攪拌潤(rùn)滑和旋轉(zhuǎn)冷卻模具組合技術(shù)，同時(shí)采用“小角度+長(zhǎng)模芯”拉絲模的拔絲工藝，嚴(yán)格控制拉拔速度，使鋼絲的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在可控范圍內(nèi)，保證拉絲鋼絲表面質(zhì)量及提高半成品鋼絲的塑性和韌性指標(biāo)。(3)、本專利方案下的熱鍍層采用的是熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層，并結(jié)合脫脂爐脫脂+多組電解堿洗+電解酸洗預(yù)處理技術(shù)，能夠保證鍍前鋼絲表面的清潔度，以便獲得均勻、連續(xù)的鍍層，鍍層的延展性及可變形能力極強(qiáng)，甚至超過了它所保護(hù)的鋼基，不會(huì)產(chǎn)生普通鍍鋅工藝的脆性層，大大提高了產(chǎn)品的抗疲勞性能；而且鋅－5％鋁－混合稀土合金的熔點(diǎn)為382℃，比鋅的熔點(diǎn)419.5℃低近40℃，鍍速快，不僅能耗較低，且能有效保證鋼絲原有的力學(xué)性能和機(jī)械性能。這種鍍層本身就是一種很好的預(yù)處理基底，與其外面的涂敷層有很好的粘結(jié)力，有利于提高外涂敷層的防護(hù)效果和防護(hù)時(shí)間，使鋼絞線的防腐能力約是傳統(tǒng)純鍍鋅層的2～3倍。該熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)用在橋梁建設(shè)中，可節(jié)省鋼材用量約15％以上，可大大縮短建橋時(shí)間，并能保證工程質(zhì)量的穩(wěn)定性。由于其表面是鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層，故具有更高的耐腐蝕性能和較好的耐疲勞性能，可提高纜索的使用壽命約1.5倍以上。附圖說明圖1為本發(fā)明鋼絞線結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.外層絲，2.內(nèi)層絲，3.中心絲。具體實(shí)施方式hdpe熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝，其包括如下工序：盤條備料檢測(cè)—包括九根內(nèi)層絲盤條、九根外層絲盤條及一根中心絲盤條；酸洗磷化處理工序—采用脫脂爐脫脂加多組電解堿洗加酸洗組合技術(shù)進(jìn)行鍍前處理；拉絲工序—采用多道次、小壓縮率，攪拌潤(rùn)滑和旋轉(zhuǎn)冷卻模具組合技術(shù)；具體的，以內(nèi)層絲盤條直徑為φ6.5、外層絲盤條直徑為φ11，中心絲盤條直徑為φ11為例，具體拉絲配模直徑如表一所示：表一熱鍍工序—熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層；鍍后鋼絲篩網(wǎng)力學(xué)性能如表二所示：表二精整工序—將外層絲進(jìn)行再拉拔；精整后的成品鋼絲力學(xué)性能如表三所示：表三捻制、穩(wěn)定化處理工序—將九根內(nèi)層絲2、九根外層絲1及一根中心絲3朝同一個(gè)方向捻制在一起，形成西魯式結(jié)構(gòu)的鋼絞線，并進(jìn)一步加熱穩(wěn)定處理及張力處理；具體結(jié)構(gòu)如附圖1所示；防腐油脂涂覆工序；包塑工序—將一根或多根西魯式結(jié)構(gòu)的鋼絞線捻合到一起后外層包覆hdpe護(hù)套；防腐油脂涂覆重量及鋼絞線外包塑料護(hù)套厚度如表四所示：表四品名鋼絞線1×19s-15.2mm防腐潤(rùn)滑脂涂油重量(g/m)15-40鋼絞線外包塑料護(hù)套厚度(mm)1.5-2.0包裝入庫(kù)。進(jìn)一步，拉絲工序拉拔的道次為九道次，冷卻方式為罐體水冷加窄縫風(fēng)冷，拉絲的線速為v＝3.0～3.5m/sec，鋼絲在拉拔過程中，線溫不超過臨界溫度80～100度。進(jìn)一步，熱鍍工序中，純鋅溫：455+5℃、合金鋅溫：460±5℃。進(jìn)一步，精整工序外層絲的拉絲速度：2.0m/s。進(jìn)一步，捻制、穩(wěn)定化處理工序中捻向：左向，捻距：215-235mm，捻制速度：≤60.0米/分，加熱溫度顯示:350-360℃，張力:125-130kn。進(jìn)一步，防腐油脂涂覆工序中涂油壓力為0.3-0.6mpa。進(jìn)一步，包塑工序中擠塑頻率為37.5hz，牽引頻率為27.01hz。進(jìn)一步，包塑工序中擠塑過程包括8個(gè)溫區(qū)，其中一個(gè)為備用溫區(qū)。擠塑過程8個(gè)溫區(qū)的加熱溫度如表五所示：表五進(jìn)一步，酸洗磷化處理工序脫脂爐的溫度為400℃。最終利用本專利方案生產(chǎn)出的hdpe熱鍍鋅鋁合金鋼絞線的力學(xué)性能如表六所示：表六由于(1)、生產(chǎn)出的鋼絞線結(jié)構(gòu)為1×7-15.2mm，西魯式結(jié)構(gòu)：1+9+9，即一根中心絲，九根內(nèi)層絲，九根外層絲，此種結(jié)構(gòu)的鋼絞線，由于金屬絲直徑較細(xì)，線密度大、金屬絲截面積大，具有良好的柔韌性，在橋位施工時(shí)很容易使其通過鞍座索孔，而護(hù)套表面完好無損；而傳統(tǒng)的鋼絞線采用的是1×7-15.2mm，絞線傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)：1+6，金屬絲直徑較粗，線密度小、金屬絲截面積小，為140.0mm2，這種結(jié)構(gòu)的鋼絞線柔韌性差，在橋位施工時(shí)很難使其通過鞍座索孔，致使pe護(hù)套表面受損嚴(yán)重，容易出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。(2)、本專利方案下的拉絲工藝采用多道次、小壓縮率，攪拌潤(rùn)滑和旋轉(zhuǎn)冷卻模具組合技術(shù)，同時(shí)采用“小角度+長(zhǎng)模芯”拉絲模的拔絲工藝，嚴(yán)格控制拉拔速度，使鋼絲的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在可控范圍內(nèi)，保證拉絲鋼絲表面質(zhì)量及提高半成品鋼絲的塑性和韌性指標(biāo)。(3)、本專利方案下的熱鍍層采用的是熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層，并結(jié)合脫脂爐脫脂+多組電解堿洗+電解酸洗預(yù)處理技術(shù)，鍍層的延展性及可變形能力極強(qiáng)，甚至超過了它所保護(hù)的鋼基，不會(huì)產(chǎn)生普通鍍鋅工藝的脆性層，大大提高了產(chǎn)品的抗疲勞性能；而且鋅－5％鋁－混合稀土合金的熔點(diǎn)為382℃，比鋅的熔點(diǎn)419.5℃低近40℃，鍍速快，不僅能耗較低，且能有效保證鋼絲原有的力學(xué)性能和機(jī)械性能。這種鍍層本身就是一種很好的預(yù)處理基底，與其外面的涂敷層有很好的粘結(jié)力，有利于提高外涂敷層的防護(hù)效果和防護(hù)時(shí)間，使鋼絞線的防腐能力約是傳統(tǒng)純鍍鋅層的2～3倍。該熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)用在橋梁建設(shè)中，可節(jié)省鋼材用量約15％以上，可大大縮短建橋時(shí)間，并能保證工程質(zhì)量的穩(wěn)定性。由于其表面是鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層，故具有更高的耐腐蝕性能和較好的耐疲勞性能，可提高纜索的使用壽命約1.5倍以上。拉絲工序—采用多道次、小壓縮率，攪拌潤(rùn)滑和旋轉(zhuǎn)冷卻模具組合技術(shù)，拉絲的線速為v＝3.0～3.5m/sec，鋼絲在拉拔過程中，線溫不超過臨界溫度80～100度。能有效改善潤(rùn)滑條件，保證半成品鋼絲的表面質(zhì)量，并提高鋼絲的塑性和扭轉(zhuǎn)性能。捻制、穩(wěn)定化處理工序中捻向：左向，捻距：215-235mm，捻制速度：≤60.0米/分，加熱溫度顯示:350-360℃，張力:125-130kn，可以保證鍍鋅鋁合金鋼絞線抗拉強(qiáng)度、松弛性、延伸率和伸直性，采用在張力下的快速感應(yīng)加熱完成穩(wěn)定化處理過程，通過線速度、張力和溫度的調(diào)節(jié)達(dá)到最佳工藝狀態(tài)。張力過小或過大，都會(huì)對(duì)穩(wěn)定化處理產(chǎn)生不利的影響；若加熱溫度過高，鋼絞線表面的鋅層容易熔化，若加熱溫度過低，鋼絞線的殘余應(yīng)力無法徹底消除。綜上所述，本發(fā)明所保護(hù)的hdpe熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝，可以提高其抗腐蝕性能、柔韌性能，尤其是用在橋梁上時(shí)，可以節(jié)約建橋成本，延長(zhǎng)使用壽命和方便施工。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12

　　技術(shù)特征：

　　技術(shù)總結(jié)

　　本發(fā)明涉及鋼絞線生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及HDPE熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝，其包括如下工序：盤條備料檢測(cè)；酸洗磷化處理工序；拉絲工序；熱鍍工序；精整工序；捻制、穩(wěn)定化處理工序；防腐油脂涂覆工序；包塑工序；包裝入庫(kù)。本發(fā)明提供的HDPE熱鍍鋅鋁合金預(yù)應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)工藝，可以提高其抗腐蝕性能、柔韌性能，尤其是用在橋梁上時(shí)，可以節(jié)約建橋成本，延長(zhǎng)使用壽命和方便施工。

　　技術(shù)研發(fā)人員：張建國(guó);趙國(guó)華;王國(guó)良;王志永;李鵬;張延旭;金新

　　受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津冶金鋼線鋼纜集團(tuán)有限公司

　　技術(shù)研發(fā)日：2018.12.26

　　技術(shù)公布日：2019.06.07