本發明涉及鋼絞線生產

　　技術領域：

　　，尤其涉及hdpe熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝。

　　背景技術：

　?。篽dpe熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線主要適用于橋梁的索纜、錨固拉力構件、提升及固定用拉力構件和土木工程中其它構件。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，不斷提高使用壽命，以適應橋梁的發展要求，同時提高預應力鋼絞線的柔韌性，使其在橋位施工時較容易通過鞍座索孔，不致使pe護套表面受損。20世紀90年代以來，我國建設了百余座纜索橋梁，這些橋梁對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，橋梁設計使用壽命約50-70年。但是隨著空氣污染的日益加重，橋梁纜索系統的耐久性問題開始顯現，很多纜索橋梁的纜索腐蝕速度大大超出預期，設計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纜索斷裂等嚴重的現象。纜索的更換需要大量的人力和物力，會造成巨大的經濟損失，因此對提高橋梁纜索系統的耐腐蝕性能的研究已刻不容緩。國家的產業政策和市場需求，都需要一種高強度高柔韌性和高耐腐蝕性的新型橋梁纜索用預應力產品的出現。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是提供hdpe熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝，可以提高其抗腐蝕性能、柔韌性能，尤其是用在橋梁上時，可以節約建橋成本，延長使用壽命和方便施工。本發明是通過以下技術方案予以實現：hdpe熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝，其包括如下工序：盤條備料檢測—包括九根內層絲盤條、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進行鍍前處理；拉絲工序—采用多道次、小壓縮率，攪拌潤滑和旋轉冷卻模具組合技術；熱鍍工序—熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層；精整工序—將外層絲進行再拉拔；捻制、穩定化處理工序—將九根內層絲、九根外層絲及一根中心絲朝同一個方向捻制在一起，形成西魯式結構的鋼絞線，并進一步加熱穩定處理及張力處理；防腐油脂涂覆工序；包塑工序—將一根或多根西魯式結構的鋼絞線捻合到一起后外層包覆hdpe護套；包裝入庫。進一步，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。進一步，熱鍍工序中，純鋅溫：455+5℃、合金鋅溫：460±5℃。進一步，精整工序外層絲的拉絲速度：2.0m/s。進一步，捻制、穩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。進一步，防腐油脂涂覆工序中涂油壓力為0.3-0.6mpa。進一步，包塑工序中擠塑頻率為37.5hz，牽引頻率為27.01hz。進一步，包塑工序中擠塑過程包括8個溫區，其中一個為備用溫區。進一步，酸洗磷化處理工序脫脂爐的溫度為400℃。本發明的有益效果本發明所保護的hdpe熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝，(1)、生產出的鋼絞線結構為1×7-15.2mm，西魯式結構：1+9+9，即一根中心絲，九根內層絲，九根外層絲，此種結構的鋼絞線，由于金屬絲直徑較細，線密度大、金屬絲截面積大，具有良好的柔韌性，在橋位施工時很容易使其通過鞍座索孔，而護套表面完好無損，不會發生漏油現象；而傳統的鋼絞線采用的是1×7-15.2mm，絞線傳統結構：1+6，金屬絲直徑較粗，線密度小、金屬絲截面積小，為140.0mm2，這種結構的鋼絞線柔韌性差，在橋位施工時很難使其通過鞍座索孔，致使pe護套表面受損嚴重，容易出現漏油現象。(2)、本專利方案下的拉絲工藝采用多道次、小壓縮率，攪拌潤滑和旋轉冷卻模具組合技術，同時采用“小角度+長模芯”拉絲模的拔絲工藝，嚴格控制拉拔速度，使鋼絲的各項技術指標在可控范圍內，保證拉絲鋼絲表面質量及提高半成品鋼絲的塑性和韌性指標。(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，并結合脫脂爐脫脂+多組電解堿洗+電解酸洗預處理技術，能夠保證鍍前鋼絲表面的清潔度，以便獲得均勻、連續的鍍層，鍍層的延展性及可變形能力極強，甚至超過了它所保護的鋼基，不會產生普通鍍鋅工藝的脆性層，大大提高了產品的抗疲勞性能；而且鋅－5％鋁－混合稀土合金的熔點為382℃，比鋅的熔點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性能和機械性能。這種鍍層本身就是一種很好的預處理基底，與其外面的涂敷層有很好的粘結力，有利于提高外涂敷層的防護效果和防護時間，使鋼絞線的防腐能力約是傳統純鍍鋅層的2～3倍。該熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層預應力鋼絞線應用在橋梁建設中，可節省鋼材用量約15％以上，可大大縮短建橋時間，并能保證工程質量的穩定性。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為本發明鋼絞線結構示意圖；圖中1.外層絲，2.內層絲，3.中心絲。具體實施方式hdpe熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝，其包括如下工序：盤條備料檢測—包括九根內層絲盤條、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進行鍍前處理；拉絲工序—采用多道次、小壓縮率，攪拌潤滑和旋轉冷卻模具組合技術；具體的，以內層絲盤條直徑為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；鍍后鋼絲篩網力學性能如表二所示：表二精整工序—將外層絲進行再拉拔；精整后的成品鋼絲力學性能如表三所示：表三捻制、穩定化處理工序—將九根內層絲2、九根外層絲1及一根中心絲3朝同一個方向捻制在一起，形成西魯式結構的鋼絞線，并進一步加熱穩定處理及張力處理；具體結構如附圖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構的鋼絞線捻合到一起后外層包覆hdpe護套；防腐油脂涂覆重量及鋼絞線外包塑料護套厚度如表四所示：表四品名鋼絞線1×19s-15.2mm防腐潤滑脂涂油重量(g/m)15-40鋼絞線外包塑料護套厚度(mm)1.5-2.0包裝入庫。進一步，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。進一步，熱鍍工序中，純鋅溫：455+5℃、合金鋅溫：460±5℃。進一步，精整工序外層絲的拉絲速度：2.0m/s。進一步，捻制、穩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。進一步，防腐油脂涂覆工序中涂油壓力為0.3-0.6mpa。進一步，包塑工序中擠塑頻率為37.5hz，牽引頻率為27.01hz。進一步，包塑工序中擠塑過程包括8個溫區，其中一個為備用溫區。擠塑過程8個溫區的加熱溫度如表五所示：表五進一步，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出的hdpe熱鍍鋅鋁合金鋼絞線的力學性能如表六所示：表六由于(1)、生產出的鋼絞線結構為1×7-15.2mm，西魯式結構：1+9+9，即一根中心絲，九根內層絲，九根外層絲，此種結構的鋼絞線，由于金屬絲直徑較細，線密度大、金屬絲截面積大，具有良好的柔韌性，在橋位施工時很容易使其通過鞍座索孔，而護套表面完好無損；而傳統的鋼絞線采用的是1×7-15.2mm，絞線傳統結構：1+6，金屬絲直徑較粗，線密度小、金屬絲截面積小，為140.0mm2，這種結構的鋼絞線柔韌性差，在橋位施工時很難使其通過鞍座索孔，致使pe護套表面受損嚴重，容易出現漏油現象。(2)、本專利方案下的拉絲工藝采用多道次、小壓縮率，攪拌潤滑和旋轉冷卻模具組合技術，同時采用“小角度+長模芯”拉絲模的拔絲工藝，嚴格控制拉拔速度，使鋼絲的各項技術指標在可控范圍內，保證拉絲鋼絲表面質量及提高半成品鋼絲的塑性和韌性指標。(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，并結合脫脂爐脫脂+多組電解堿洗+電解酸洗預處理技術，鍍層的延展性及可變形能力極強，甚至超過了它所保護的鋼基，不會產生普通鍍鋅工藝的脆性層，大大提高了產品的抗疲勞性能；而且鋅－5％鋁－混合稀土合金的熔點為382℃，比鋅的熔點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性能和機械性能。這種鍍層本身就是一種很好的預處理基底，與其外面的涂敷層有很好的粘結力，有利于提高外涂敷層的防護效果和防護時間，使鋼絞線的防腐能力約是傳統純鍍鋅層的2～3倍。該熱鍍鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層預應力鋼絞線應用在橋梁建設中，可節省鋼材用量約15％以上，可大大縮短建橋時間，并能保證工程質量的穩定性。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，攪拌潤滑和旋轉冷卻模具組合技術，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。能有效改善潤滑條件，保證半成品鋼絲的表面質量，并提高鋼絲的塑性和扭轉性能。捻制、穩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度、松弛性、延伸率和伸直性，采用在張力下的快速感應加熱完成穩定化處理過程，通過線速度、張力和溫度的調節達到最佳工藝狀態。張力過小或過大，都會對穩定化處理產生不利的影響；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，鋼絞線的殘余應力無法徹底消除。綜上所述，本發明所保護的hdpe熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝，可以提高其抗腐蝕性能、柔韌性能，尤其是用在橋梁上時，可以節約建橋成本，延長使用壽命和方便施工。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發明涉及鋼絞線生產技術領域，尤其涉及HDPE熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝，其包括如下工序：盤條備料檢測；酸洗磷化處理工序；拉絲工序；熱鍍工序；精整工序；捻制、穩定化處理工序；防腐油脂涂覆工序；包塑工序；包裝入庫。本發明提供的HDPE熱鍍鋅鋁合金預應力鋼絞線生產工藝，可以提高其抗腐蝕性能、柔韌性能，尤其是用在橋梁上時，可以節約建橋成本，延長使用壽命和方便施工。

　　技術研發人員：張建國;趙國華;王國良;王志永;李鵬;張延旭;金新

　　受保護的技術使用者：天津冶金鋼線鋼纜集團有限公司

　　技術研發日：2018.12.26

　　技術公布日：2019.06.07