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镀锌密封钢丝绳的研制

发布时间:2022-02-21 13:30 文章来源:未知 文章编辑:admin 点击数:

密封钢丝绳是线材制品中一种具有高技术含量的产品,以其耐磨、耐疲劳、寿命长、不旋转、使用中运行平稳等独特性能,在煤炭、冶金、交通、旅游等行业中获得了广泛的应用,被用


密封钢丝绳是线材制品中一种具有高技术含量的产品,以其耐磨、耐疲劳、寿命长、不旋转、使用中运行平稳等独特性能,在煤炭、冶金、交通、旅游等行业中获得了广泛的应用,被用作架空索道的承载索,吊桥的主索,桥梁桥行的拉紧索,矿山竖井的导轨索,大型缆索起重机的主索等。宁夏恒力钢丝绳股份有限企业是目前国内唯一生产密封钢丝绳的厂家,其密封钢丝绳产品已有30多年的生产历史。但是,镀锌密封钢丝绳限于市场需求方面因素,一直未能得到开发生产,只能以光面品种供应市场。随着镀锌密封钢丝绳应用领域的不断扩展,市场需求量日益增加,为满足市场对镀锌密封钢丝绳的需求,提高企业的市场竞争力,2000年底,宁夏恒力钢丝绳股份有限企业决定进行镀锌密封钢丝绳研制。
1镀锌密封钢丝绳的研制过程
1.1工艺方案的确定
镀锌密封钢丝绳研制的难点,也是其工艺方案确定的要点。寻找出这些难点要点,是确定可行工艺方案并使研制工作能够得以顺利进行的前提条件。根据光面密封钢丝绳的生产实践经验,经过周密思索,结合镀锌密封钢丝绳研制过程中可能出现的情况,将乙型钢丝尺寸的确定、乙型钢丝的镀锌、镀锌乙型钢丝的加工工艺、镀锌密封钢丝绳的捻制等几个重要的方面列入工艺方案确定的要点。
1.1.1镀锌Z型钢丝尺寸的确定镀锌Z型钢丝尺寸的确定是镀锌密封钢丝绳研制的第一步。与光面Z型钢丝尺寸的确定相比,镀锌Z型钢丝尺寸的确定,其难点在于“镀锌”工序,只有在充分考虑了这一因素的前提下,才有可能获得一个合理的、符合工艺设计要求的Z型钢丝尺寸。现代计算机技术的运用,为这一原本异常繁杂工作的进行提供了便利条件,使之在Z型钢丝的优化设计方面发挥了重要作用。
1.1.2Z型钢丝镀锌工艺的确定研制过程试验表明,采用乙型钢丝生产之前圆钢丝进行镀锌,然后生产镀锌2型钢丝的工艺,即所谓先镀后拉的工艺不足取。这种工艺不可行的原因是后续乙型钢丝的拉拔问题虽然可以通过采用特殊收线方法来解决,但若使每个道次的拉拔均需这样去做,会给生产的组织带来太多的麻烦。在这种情况下,大家采用了先进行一定道次的Z型钢丝成型轧制,然后进行镀锌,再进行拉拔的中镀后拉的生产工艺。
由于Z型钢丝不是圆形而是一个不规则的多边形体,对这样的钢丝进行镀锌,它的上锌量、镀层的均匀性以及镀层与钢基的结合牢固度均是一个难以预测的未知数,然而这些指标对于镀锌密封钢丝绳的实物质量却是至关重要的。仅以上锌量而言,若上锌量太低,则难以达到钢丝绳对防腐性能的要求;若上锌量太厚,在进行轧制时,随着金属的压延,容易使锌在2型钢丝局部造成过于集中的现象,这样在以后的合绳过程中,乙型钢丝局部多余的锌又容易堆积在分线盘的过线孔内,造成分线盘堵塞。因此,确定一个合理的镀锌工艺参数,对于确保镀锌密封钢丝绳的研制成功具有特别重要的意义。为了获得这样一个合理的镀锌工艺参数,大家采用调整工艺参数等多种办法,进行了反复的试验。通过大量数据的采集、分析、对比,终于获得了成功。经对镀后乙型钢丝进行反复弯曲和扭转试验,镀层无开裂、起皮现象发生,说明镀层与钢基结合的牢固性是可靠的,完全达到了标准要求。经锌层重量试验方法测试,锌层重量也完全达到了标准要求。
1.1.3Z型钢丝的加工上面已经提到,采用在Z型钢丝生产之前把圆钢丝先行镀锌,然后进行乙型钢丝拉拔的工艺,由于其工艺流程过于繁琐而不可行。究其原因.一是因为乙型钢丝与卷筒的接触面积大,二是因为镀锌后的钢丝摩擦系数增加,造成镀锌钢丝在卷筒上积线困难,致使无法拉拔。改用中镀后拉的工艺后,在镀后乙型钢丝进入拉拔时.同样也存在着这样的问题,仍需采用特殊的积线方法进行解决。即使如此,与第一套工艺方案相比,则减少了二次这样的复杂性工序过程,问题就变得简单多了。
另外,采用特殊积线进行镀锌乙型钢丝的加工需要注意的一个问题是钢丝绳的捻向问题,这一问题可通过工装卡具的改进得到解决。
形状尺寸的控制是镀锌Z型钢丝生产中的重要环节,大家通过投影检查和样板卡尺检测并举的方法,对成品镀锌Z型钢丝的形状尺寸进行了严格的控制,以确保生产出符合工艺要求的镀锌乙型钢丝,为下一步顺利合绳创造了有利条件。
1.1.4镀锌密封钢丝绳的捻制在镀锌密封钢丝绳的捻制过程中,分线盘和压线瓦的设计是大家所遇到的两个关键性的技术难点。在分线盘的设计中,过线孔尺寸的合理确定尤为关键。若过线孔尺寸不合适,一则容易使镀锌Z型钢丝在过线孔内产生翻转,进而造成2型钢丝在钢丝绳内翻面,相互间锁闭不严。而反映在成品绳外观上,会呈现出缝隙大、起棱的缺陷,导致密封钢丝绳不合格的严重后果;二则又容易将乙型钢丝表面的镀层刮掉并堆积于分线盘的过线孔内,将过线孔堵死,造成钢丝卡断。经过反复的试验探索,大家设计出了特殊分线盘装置。特殊分线盘过线孔的进出口呈特殊形状,再加上中间部位过线孔尺寸的合理确定,不仅解决了锌的堆积问题,也解决了乙型钢丝的翻转问题。针对捻绳过程中压线瓦发热易产生粘锌现象造成钢丝绳平直度不好的问题,大家还设计出了旋转式压线瓦并辅以喷油装置,目的在于增加润滑减少发热,使粘锌现象得到了有效遏制。旋转式压线瓦和特殊分线盘技术的运用,保障了镀锌密封钢丝绳捻制工序的顺利进行。
1.2工艺路线
在解决了所有的技术要点难点后,工艺方案基本成型,镀锌密封钢丝绳的工艺路线为:
盘条一热处理一酸洗→磷化一圆形钢丝拉拔一Z型钢丝轧制成型一镀锌一镀锌乙型钢丝拉拔→成品镀锌Z型钢丝性能检测一捻绳芯一工装卡具的设计制作→镀锌密封钢丝绳成品捻制一成品拆股试验检测→包装→入库
2试验检测结果
采用合绳前和对成品绳拆股的方法,分别对镀锌乙型钢丝的抗拉强度、弯曲、扭转、镀层重量进行了试验检测,并对钢丝绳的钢丝实测破断拉力总和进行了测评,结果均达到或超过了GB352-88《密封钢丝绳》和ISO5614-88《矿并提升用密封钢丝绳交货技术条件》标准的相应规定值。
2.1镀锌乙型钢丝性能试验检测大家选择了Zs、Z。钢丝的试验检测结果分别列入表1、表2、表3。
2.2镀锌密封钢丝绳的拆股试验检测表4、表5列人了镀锌密封钢丝绳拆股试验Z4、z.钢丝的检测结果。表4中,Z,钢丝强度、扭转、弯
2.3钢丝绳实测破断拉力总和及级别评判表6列出了钢丝绳钢丝实测破断拉力总和及级别评判的情况。
3结语
镀锌密封钢丝绳研制过程和最终取得的成果,证明了乙型钢丝尺寸设计的工艺参数、2型钢丝的轧制、镀锌及至镀锌密封钢丝绳的捻制工艺方案和工艺路线是切实可行的。产品经在淮南矿务局、枣庄矿务局、唐钢集团矿业企业,涩一宁→兰输气管道和兰一成一渝输油管道工程实际使用场合的检验证明,效果良好。


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