CN104851514A - 一种est钢绞线专用钢丝的制备方法及生产系统 - Google Patents

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曹秀峰
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Abstract

本发明公开了一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法及生产系统，本发明采用加入铬的82B高碳钢线材为原料，经过胚料预拉、热处理和水箱拉拔三道主要工序后，最终得到所需线径和强度的钢丝，且采用该方法处理后的钢丝其延伸率、扭转指标均能满足EST钢绞线的要求。所述生产系统，采用连续化的生产方式，可有效平衡钢丝的抗拉强度和塑性(延伸率和扭转)指标。可广泛应用于EST钢绞线专用钢丝的制备领域。

Description

一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法及生产系统
技术领域
本发明涉及钢绞线制备领域，尤其是涉及一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法及生产系统。
背景技术
用于国家电网输电线路的镀锌钢丝正逐步向节能、环保方向发展，所以，提高镀锌钢丝的抗拉强度将会是今后市场需求的发展趋势，比如，抗拉强度达到1770Mpa的EST高强度镀锌钢绞线需求比例近几年呈明显上升趋势。要使镀锌钢丝的抗拉强度做高，关键在于钢丝的加工技术。两个方面：1、提高钢丝镀锌前的抗拉强度。通常都是采用82B高碳钢线材通过反复缩径拉拔来达到提高强度的目的，但是，钢丝的强度与韧性是相互矛盾的两个指标，往往拉拔后的钢丝抗拉强度可以满足指标要求，但延伸率和扭转指标达不到要求。2、在钢线材中添加铬元素，有效控制钢丝在热镀锌过程中的强度损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法，解决现有线材处理后不能同时兼顾强度和延伸率、扭转指标的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法，采用82B高碳钢线材为原料，包括以下步骤制得：
(1)选料：根据最终成品的线径选择行业内标准尺寸的线材，要求最终成品钢丝的拉拔压缩比满足在80％～85％之间；根据国内原料常规直径(原料直径一般为5.5mm、6.5mm、8.0mm、9.0mm)，
(2)、对原料表面进行处理，去除杂质及氧化层；
(3)、对原料进行第一次胚料预拉拔：在无酸压力拉拔装置中对胚料进行预拉拔，预拉拔的压缩比一般控制在25％～50％；
(4)、将拉拔后的胚料进行热处理索氏体化，过程包括：a、胚料进入浓度为5％的氢氧化钠溶液中进行清洗，去除拉拔后残留在胚料表面的润滑油脂；b、进入清水中进行漂洗；c、将胚料送入加热炉中加热，加热温度为910℃～930℃；d、将加热好的胚料送入铅液中进行索氏体化组织转变；e、胚料进入磷酸浓度为5％、温度为65℃的超声波清洗槽中清洗；f、热水漂洗再烘干收盘；
(5)、将热处理后的胚料进行酸洗磷化，用水箱拉拔至所需线径的钢丝，拉拔压缩比要求在80％～85％之间。
所述82B高碳钢线材内添加有质量比为0.013％的铬。
所述步骤(2)包括将线材放入弯曲剥壳机内进行弯曲剥壳，然后放入机械刷洗机内进行刷洗。
所述步骤(4)中氢氧化钠溶液的温度大于90℃，清水的温度大于80℃，铅液的温度为500℃～520℃。
通过上述方法制得的EST钢绞线专用钢丝，其强度得到显著提高，且在合理控制压缩比的情况下，可以得到较好的延伸率、扭转指标。
采用上述方法制备生产EST钢绞线专用钢丝的生产系统，包括依次连接的弯曲剥壳机、机械刷洗机、无酸压力拉拔装置、氢氧化钠碱洗池、清水漂洗池、加热炉、铅液漂洗池、超声波清洗机和水箱拉拔装置。采用连续化的生产设备，避免了中间取放过程中受到二次污染。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为本发明中超声波清洗机的结构示意图。
具体实施方式
实施例1，一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法，以初始线径8.0mm拉拔至2.8mm为例，采用82B高碳钢线材为原料，所述82B高碳钢线材为加入质量比为0.013％的铬的82B高碳钢线材。所述线材的初始强度为1200Mpa，延伸率为7.5％，包括以下步骤制得：
(1)、对原料表面进行处理，去除杂质及氧化层；包括步骤一将线材放入弯曲剥壳机内进行弯曲剥壳，去除线材表面的氧化层；步骤二：将线材放入机械刷洗机内进行刷洗，进一步去除线材表面的杂质。
(2)、将表面处理后的线材送入无酸洗拉拔装置中进行第一次胚料预拉拔，拉拔压缩比控制在25％～50％；采用的无酸洗拉拔装置为专利申请号2009201882973中的无酸洗拉拔装置。本次拉拔能够初步细化钢材内部组织，线径由8.0mm拉伸至7.0mm，压缩比为23％。
(3)、将拉拔后的胚料进行热处理，包括a、将胚料放入质量比浓度为5％温度为90℃的氢氧化钠溶液中进行清洗，去除无酸洗拉拔中残留在胚料表面的润滑油脂；b、然后进入清水中进行漂洗，清水的温度大于80℃；c、将漂洗后的胚料送入加热炉中加热，加热温度为910℃～930℃；d、将加热好的胚料送入铅液中进行索氏体化，铅液的温度为500℃～520℃；e、将漂洗后的胚料进入磷酸浓度为5％、温度为65℃的超声波清洗槽中清洗；f、热水漂洗再烘干收盘。经过热处理淬火的钢丝胚料，抗拉强度可以达到1350Mpa，延伸率可以达到8.5％，具备再次高压缩率拉拔的塑性条件。
(4)、将热处理后的胚料酸洗磷化，再进入水箱拉拔，进线7.0mm，拉拔至2.8mm线径，拉拔压缩比为84％，拉拔后的线材强度为1980Mpa，延伸率为3.0％(热镀锌后可以提高到3.8％)，扭转指标为20转。
实施例2：一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法，以初始线径:11.0mm拉拔至3.5mm为例，采用82B高碳钢线材为原料，所述82B高碳钢线材为加入质量比为0.013％的铬的82B高碳钢线材。所述线材的初始强度为1180Mpa，延伸率为7.5％，包括以下步骤制得：
(1)、对原料表面进行处理，去除杂质及氧化层；包括步骤一将线材放入弯曲剥壳机内进行弯曲剥壳，去除线材表面的氧化层；步骤二：将线材放入机械刷洗机内进行刷洗，进一步去除线材表面的杂质。
(2)、将表面处理后的线材送入无酸洗拉拔装置中进行第一次胚料预拉拔，拉拔压缩比控制在25％～50％；采用的无酸洗拉拔装置为专利申请号2009201882973中的无酸洗拉拔装置。本次拉拔能够初步细化钢材内部组织，线径由11.0mm拉伸至9.0mm，压缩比为33.1％。
(3)、将拉拔后的胚料进行热处理，包括a、将胚料放入质量比浓度为5％温度为90℃的氢氧化钠溶液中进行清洗，去除无酸洗拉拔中残留在胚料表面的润滑油脂；b、然后进入清水中进行漂洗，清水的温度大于80℃；c、将漂洗后的胚料送入加热炉中加热，加热温度为910℃～930℃；d、将加热好的胚料送入铅液中进行索氏体化，铅液的温度为500℃～520℃；e、将漂洗后的胚料进入磷酸浓度为5％、温度为65℃的超声波清洗槽中清洗；f、热水漂洗再烘干收盘。经过热处理淬火的钢丝胚料，抗拉强度可以达到1350Mpa，延伸率可以达到8.5％，具备再次高压缩率拉拔的塑性条件。
(4)、将热处理后的胚料酸洗磷化，先在直进式拉丝机上拉拔至7.0mm左右(9.0mm直接用水箱拉拔功率不够)，再进入水箱拉拔，拉拔压缩比为84.9％，拉拔后的线材强度为1970Mpa，延伸率为3.1％(热镀锌后可以提高到3.6％)，扭转指标为18转。
采用上述方法制备生产EST钢绞线专用钢丝的生产系统，包括依次连接的弯曲剥壳机1、机械刷洗机2、无酸压力拉拔装置3、氢氧化钠碱洗池4、清水漂洗池5、加热炉6、铅液漂洗池7、超声波清洗机8和水箱拉拔装置9。
所述超声波清洗机包括，，包括有水槽11，所述水槽11底部设有进、出水口12、13，所述进、出水口12、13联通有进、出水管，所述水槽11内安装有多个过线轴14，所述水槽11前后面上分别设有多个过线孔15，所述水槽11一侧的口沿部依次铰接有多个盖板16，所述盖板16内表面分别安装有超声波发生装置；使用时，将需要清洗的钢线材穿过过线孔，通过超声波对生产线上的钢线材进行清洗。

Claims (7)

1.一种EST钢绞线专用钢丝的制备方法，采用82B高碳钢线材为原料，包括以下步骤制得：
(1)选料：根据最终成品的线径选择行业内标准尺寸的线材，要求最终成品钢丝的拉拔压缩比满足在80％～85％之间；根据国内原料常规直径(原料直径一般为5.5mm、6.5mm、8.0mm、9.0mm)，
(2)、对原料表面进行处理，去除杂质及氧化层；
(3)、对原料进行第一次胚料预拉拔：预拉拔的压缩比一般控制在25％～50％；
(4)、将拉拔后的胚料进行热处理索氏体化，过程包括：a、胚料进入浓度为5％的氢氧化钠溶液中进行清洗，去除拉拔后残留在胚料表面的润滑油脂；b、进入清水中进行漂洗；c、将胚料送入加热炉中加热，加热温度为910℃～930℃；d、将加热好的胚料送入铅液中进行索氏体化组织转变；e、胚料进入磷酸浓度为5％、温度为65℃的超声波清洗槽中清洗；f、热水漂洗再烘干收盘；
(5)、将热处理后的胚料进行酸洗磷化，用水箱拉拔至所需线径的钢丝，拉拔压缩比要求在80％～85％之间。
2.如权利要求1所述的EST钢绞线专用钢丝的制备方法，其特征在于：所述82B高碳钢线材内添加有质量比为0.013％的铬。
3.如权利要求1所述的EST钢绞线专用钢丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)包括将线材放入弯曲剥壳机内进行弯曲剥壳，然后放入机械刷洗机内进行刷洗。
4.如权利要求1所述的EST钢绞线专用钢丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的第一次拉拔为无酸压力拉拔。
5.如权利要求1所述的EST钢绞线专用钢丝的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中氢氧化钠溶液的温度大于80℃，清水的温度大于80℃，铅液的温度为500℃～520℃。
6.采用上述方法制备生产EST钢绞线专用钢丝的生产系统，其特征在于：包括依次连接的弯曲剥壳机(1)、机械刷洗机(2)、无酸压力拉拔装置(3)、氢氧化钠碱洗池(4)、清水漂洗池(5)、加热炉(6)、铅液漂洗池(7)、超声波清洗机(8)和水箱拉拔装置(9)。
7.如权利要求6所述的生产系统，其特征在于：所述超声波清洗机包括，包括有水槽，所述水槽底部设有进、出水口，所述进、出水口联通有进、出水管，所述水槽内安装有多个过线轴，所述水槽前后面上分别设有多个过线孔，所述水槽一侧的口沿部依次铰接有多个盖板，所述盖板内表面分别安装有超声波发生装置。
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