大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺转让专利

申请号 : CN201210201745.5

文献号 : CN102688906B

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发明人 : 谢进宝焦宗保蔡俊利谢瑞丽焦新发张保湖曲晓峰谢红伟焦荣涛

申请人 : 巩义市恒星金属制品有限公司

摘要 :

本发明涉及一种钢绞线生产工艺。一种大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,采用直径¢9.0mm、82B钢号的原材料,生产大跨越输电导线用37股总直径20.16mm、单丝直径2.88mm的热镀锌钢绞线,其工艺过程如下:1)将原材料盘条后,首先进行表面处理,然后选用¢9.0mm高碳盘条拉拔到¢8.5mm;2)进行热处理,再次进行酸洗、磷化,对线材进行表面处理;3)成品拉拔:采用大功率多道次的LT-11/650型水箱拉丝机进行十三道次拉拔加工,压缩率为12~18.6%;4)检验、上线,热镀锌,采用工字轮收线;5)检验,捻制。本发明钢绞线生产工艺,实现方式简单,生产的特高强度热镀锌钢绞线各项指标完全满足大跨越工程技术要求。

权利要求 :

1.一种大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,采用直径¢9.0mm、82B钢号的原材料,生产大跨越输电导线用37股总直径20.16mm、单丝直径2.88mm的热镀锌钢绞线,其特征是:

1)将原材料盘条后,首先对线材进行表面处理,其表面处理包括酸洗、磷化,然后选用¢9.0mm高碳盘条拉拔到¢8.5mm,为减少成品拉拔上车前的焊头,采用大盘重象鼻子式收线机;

2)进行热处理,再次进行酸洗、磷化,对线材进行表面处理;

3)成品拉拔:采用大功率多道次的LT-11/650型水箱拉丝机进行拉拔加工;

4)检验、上线,热镀锌,采用工字轮收线;

5)检验,捻制;

拉丝过程如下:

第一道次拉拔:达到直径8.5mm,压缩率10.81%;

第二道次拉拔:达到直径8.18mm,压缩率7.37%;

第三道次拉拔:达到直径7.38mm,压缩率18.60%;

第四道次拉拔:达到直径6.67mm,压缩率18.31%;

第五道次拉拔:达到直径6.03mm,压缩率18.26%;

第六道次拉拔:达到直径5.45mm,压缩率18.29%;

第七道次拉拔:达到直径4.92mm,压缩率18.49%;

第八道次拉拔:达到直径4.45mm,压缩率18.18%;

第九道次拉拔:达到直径4.03mm,压缩率17.98%;

第十道次拉拔:达到直径3.65mm,压缩率17.97%;

第十一道次拉拔:达到直径3.32mm,压缩率17.26%;

第十二道次拉拔:达到直径3.04mm,压缩率16.15%;

第十三道次拉拔:达到直径2.82mm,压缩率13.93%;第三道次至第十三道次拉拔压缩率为13.93~18.6%;

其中拉拔过程中,通过采取加大塔轮直径、降低拉拔速度的方法,以确保大压缩率情况下韧性指标不降低,加大塔轮直径到678-878mm,控制拉拔速度为在2.5米/秒~3.5米/秒。

2.根据权利要求1所述的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,其特征是:线材表面处理流程包括酸洗、磷化处理;采用浓度为15%~20%的盐酸,在室温条件下对线材进行酸洗,酸洗时间为8~12min,盐酸中亚铁离子浓度控制在≤200g/L,磷化处理温度控制在50~70°C,磷化时间为10~15min,控制磷化膜厚度≤11微米。

3.根据权利要求1所述的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,其特征是:捻制过程中,将管绞机过线轮改为可旋转式,以减少钢丝绞制过程中的受力,为确保钢绞线良好的平直度,采用管绞机的牵引轮直径在1.5m~1.8m之间。

4.根据权利要求1所述的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,其特征是:热镀锌过程中,采用降低钢丝的浸锌时间和温度参数的方法,以提高钢丝的力学性能,浸锌时间8~15秒,浸锌温度控制在450~455℃,并且采用熔锌量在50~60吨的锌锅,避免冷钢丝进入锌锅后造成的温度波动,以确保优良的镀层质量。

说明书 :

大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种钢绞线生产工艺,特别是涉及一种大跨越输电导线用特高强度钢绞线的生产工艺。

背景技术

[0002] 在大跨越线路上,为抵御特长的自身重量及复杂的自然环境,必须提高导线的抗拉力,才能达到最佳拉力重量比组合效果,通过提高抗拉强度,才可以做到既提高抗拉力又降低自身重量的双重目的。所谓大跨越,顾名思义就是需要跨越大的档距,往往是跨越大的河流、高山等,特长特重是其特性。对于大跨越线路必须采用特高强度钢绞线,镀锌钢丝绞合前抗拉强度≥1910MPa、绞合后抗拉强度≥1815MPa。例如,2011年元月,巴西为建设世界最长河流-亚马逊河之上的首条跨越输电线路,工程要求热镀锌钢绞线中钢线抗拉强度大于1910Mpa,1%伸长时应力值大于1670Mpa,为行业新高。
[0003] 在钢绞线的生产过程中,常规为7股结构,19股即为多股结构,而37股产品生产难度会更加困难,但大跨越为提高导线的抗拉力,提高钢绞线的截面积,7股、19股结构已无法满足,必须采用37股复杂结构产品。在2011年元月巴西亚马逊河跨越输电线路投标过程中,我公司与杭州电缆股份有限公司紧密配合,取得了巴西大跨越线路供货权。该工程要求交货长度为4305米、4355米两种,钢绞线单件重量为8500kg左右。此批大跨越导线采用37股总直径20.16mm、单丝直径2.88mm热镀锌钢绞线。
[0004] 我们通过列表1对比国内常规钢芯铝绞线用钢绞线与本工程特高强度钢绞线技术条件(相同钢线直径2.88mm)可以明显看出,本工程要求的各项标准均明显高于常规产品要求,且高出现国内众多钢绞线厂家不能攻克的EST级产品要求,再加上复杂的37股及特长特重的交货条件使众多应标方望而却步。
[0005] 特高强度热镀锌钢绞线是生产大跨越导线的关键材料,长期以来国内得不到有效解决,只能从国外进口,从而严重制约了该类导线的生产。
[0006] 列表1:不同强度级镀锌钢线技术条件
[0007]
[0008] 表注:D→单根钢线直径。

发明内容

[0009] 本发明针对现有技术不足,提出一种大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,生产的特高强度热镀锌钢绞线各项指标均远特出工程技术条件要求。
[0010] 本发明所采用的技术方案:
[0011] 一种大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,采用直径¢9.0mm、82B钢号的原材料,生产大跨越输电导线用37股总直径20.16mm、单丝直径2.88mm的热镀锌钢绞线,其工艺过程如下:
[0012] 1)将原材料盘条后,首先对线材进行表面处理,其表面处理包括酸洗、磷化,然后选用¢9.0mm高碳盘条拉拔到¢8.5mm,为减少成品拉拔上车前的焊头,采用大盘重象鼻子式收线机;
[0013] 2)进行热处理,再次进行酸洗、磷化,对线材进行表面处理;
[0014] 3)成品拉拔:采用大功率多道次的LT-11/650型水箱拉丝机进行拉拔加工;
[0015] 4)检验、上线,热镀锌,采用工字轮收线;
[0016] 5)检验,捻制。
[0017] 拉丝过程如下:
[0018] 第一道次拉拔:达到直径8.5mm,压缩率10.81%;
[0019] 第二道次拉拔:达到直径8.18mm,压缩率7.37%;
[0020] 第三道次拉拔:达到直径7.38mm,压缩率18.60%;
[0021] 第四道次拉拔:达到直径6.67mm,压缩率18.31%;
[0022] 第五道次拉拔:达到直径6.03mm,压缩率18.26%;
[0023] 第六道次拉拔:达到直径5.45mm,压缩率18.29%;
[0024] 第七道次拉拔:达到直径4.92mm,压缩率18.49%;
[0025] 第八道次拉拔:达到直径4.45mm,压缩率18.18%;
[0026] 第九道次拉拔:达到直径4.03mm,压缩率17.98%;
[0027] 第十道次拉拔:达到直径3.65mm,压缩率17.97%;
[0028] 第十一道次拉拔:达到直径3.32mm,压缩率17.26%;
[0029] 第十二道次拉拔:达到直径3.04mm,压缩率16.15%;
[0030] 第十三道次拉拔:达到直径2.82mm,压缩率13.93%;第三道次至第十三道次拉拔压缩率为13.93~18.6%;
[0031] 所述的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,线材表面处理流程包括酸洗、磷化处理;采用浓度为15%~20%的盐酸,在室温条件下对线材进行酸洗,酸洗时间为8~12min,盐酸中亚铁离子浓度控制在≤200g/L,磷化处理温度控制在50~70°C,磷化时间为10~15min,控制磷化膜厚度≤11微米。
[0032] 所述的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,拉拔过程中,通过采取加大塔轮直径、降低拉拔速度的方法,以确保大压缩率情况下韧性指标不降低,加大塔轮直径到678-878mm,控制拉拔速度为在2.5米/秒~3.5米/秒,以确保大直径钢丝、大压缩率、特高强度情况下韧性扭转次数不降低。
[0033] 所述的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,捻制过程中,将管绞机过线轮改为可旋转式,以减少钢丝绞制过程中的受力,为确保钢绞线良好的平直度,采用管绞机的牵引轮直径在1.5m~1.8m之间。
[0034] 所述的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,热镀锌过程中,采用降低钢丝的浸锌时间和温度参数的方法,以提高钢丝的力学性能,浸锌时间8~15秒,浸锌温度控制在450~455℃,并且采用熔锌量在50~60吨的锌锅,避免冷钢丝进入锌锅后造成的温度波动,以确保优良的镀层质量。
[0035] 本发明的有益效果:
[0036] 1、本发明大跨越输电导线用特高强度钢绞线的生产工艺,实现方式简单,生产的特高强度热镀锌钢绞线各项指标完全满足大跨越工程技术要求。公司为杭州电缆股份有限公司生产的23件、4305米,1件、4355米特高强度37股总直径20.16mm单丝直径2.88mm热镀锌钢绞线,各项指标均远特出工程技术条件要求。采用本工艺生产的特高强度热镀锌钢绞线各项指标检测数据如列表2:
[0037] 表2:特高强度热镀锌钢绞线各项指标检测数据
[0038]
[0039] 表注:D→单根钢线直径。
[0040] 通过以上数据可以看出,我公司生产的特高强度热镀锌钢绞线各项指标均远特出工程技术条件要求,且端头不松散,表面无缝隙。
[0041] 2、本发明大跨越输电导线用特高强度钢绞线的生产工艺,使我公司热镀锌钢绞线的生产水平和能力再上一个新的台阶,也满足了国内电缆企业的生产需要。在原来生产特高强度G3A产品的基础上进行大量攻关,从原材料选择、工艺调整、设备完善等多方面开展了大量工作,生产EST级产品30多种产量2000余吨,供应了国内外20多家电缆厂使用满足了市场的紧缺,同时也对我公司的技术进步和产品质量的提高起到了很大推动作用。

具体实施方式

[0042] 实施例一:本发明大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,采用直径¢9.0mm、82B钢号的原材料,生产大跨越输电导线用37股总直径20.16mm、单丝直径2.88mm的热镀锌钢绞线,其工艺过程如下:
[0043] 1)将原材料盘条后,首先对线材进行表面处理,其表面处理包括酸洗、磷化,然后选用¢9.0mm高碳盘条拉拔到¢8.5mm,为减少成品拉拔上车前的焊头,采用大盘重象鼻子式收线机;
[0044] 2)进行热处理,再次进行酸洗、磷化,对线材进行表面处理;
[0045] 3)成品拉拔:采用大功率多道次的LT-11/650型水箱拉丝机进行拉拔加工;
[0046] 4)检验、上线,热镀锌,采用工字轮收线;
[0047] 5)检验,捻制。
[0048] 拉丝过程如下:
[0049] 第一道次拉拔:达到直径8.5mm,压缩率10.81%;
[0050] 第二道次拉拔:达到直径8.18mm,压缩率7.37%;
[0051] 第三道次拉拔:达到直径7.38mm,压缩率18.60%;
[0052] 第四道次拉拔:达到直径6.67mm,压缩率18.31%;
[0053] 第五道次拉拔:达到直径6.03mm,压缩率18.26%;
[0054] 第六道次拉拔:达到直径5.45mm,压缩率18.29%;
[0055] 第七道次拉拔:达到直径4.92mm,压缩率18.49%;
[0056] 第八道次拉拔:达到直径4.45mm,压缩率18.18%;
[0057] 第九道次拉拔:达到直径4.03mm,压缩率17.98%;
[0058] 第十道次拉拔:达到直径3.65mm,压缩率17.97%;
[0059] 第十一道次拉拔:达到直径3.32mm,压缩率17.26%;
[0060] 第十二道次拉拔:达到直径3.04mm,压缩率16.15%;
[0061] 第十三道次拉拔:达到直径2.82mm,压缩率13.93%;第三道次至第十三道次拉拔压缩率为13.93~18.6%;
[0062] 实施例二:本实施例的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,与实施例一不同的是:线材表面处理过程中,酸洗、磷化处理采用如下方法:酸洗过程采用浓度为15%~20%的盐酸,在室温条件下对线材进行酸洗,酸洗时间为8~12min,盐酸中亚铁离子浓度控制在≤200g/L;磷化处理过程中,温度控制在50~70°C,磷化时间为10~15min,控制磷化膜厚度≤11微米。
[0063] 实施例三:本实施例的大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,拉拔过程中采取如下措施:通过采取加大塔轮直径、降低拉拔速度的方法,以确保大压缩率情况下韧性指标不降低,加大塔轮直径到678-878mm,控制拉拔速度为在2.5米/秒~3.5米/秒。
[0064] 本发明大跨越输电导线用特高强度钢绞线生产工艺,捻制过程中,将管绞机过线