CN112139276A

CN112139276A - 大跨越输电线路用g5a级热镀锌钢绞线生产工艺

Info

Publication number: CN112139276A
Application number: CN202010913351.7A
Authority: CN
Inventors: 冯赤
Original assignee: Zhejiang Guanming Power New Material Co ltd
Current assignee: Zhejiang Guanming Power New Material Co ltd
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2040-09-03
Also published as: CN112139276B

Abstract

本发明涉及热镀锌钢绞线生产工艺技术领域，具体涉及一种大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺。本发明工艺过程如下：将原材料盘条进行时效处理同时确保表面不能受到雨淋，腐蚀等破坏盘条表面的问题发生。将时效好的盘条上到鸭嘴放线架上，然后依次通过乱线开关装置+机械剥壳轮+超声波清洗装置+涂硼池+烘干装置，然后进入拉丝机进行九道次冷拉拉丝，压缩率为16.67%～20.99%。接着进行检验、镀锌；检验、捻制。本发明热镀锌钢绞线生产工艺符合国家节能环保要求，彻底取消了热处理，酸洗及磷化工艺，生产的G5A级热镀锌钢绞线各项指标完全满足大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线的技术要求。

Description

大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺

技术领域

本发明涉及热镀锌钢绞线生产工艺技术领域，一种大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺。

背景技术

电网是高效快捷的能源输送通道，是能源电力可持续发展的关键环节，在现代能源供应体系中发挥着重要的枢纽作用，关系国家能源安全，而电网建设又是拉动国民经济增长的一大引擎。全球能源互联网建设不可避免的要跨越大江大河或海峡港湾。由于跨越宽阔水面的送电线路档距大，许多河流或者海峡还有通航要求，需要特殊设计。需要特殊设计的送电线路称为大跨越输电线路。大跨越输电线路往往是送电线路的瓶颈段，设计预期寿命按 50年考虑。大跨越的设计气象条件比一般线路严酷，对安全的要求也比一般线路高，工程量大，施工周期长。一处大跨越送电线路工程的单位投资比一般送电线路高达十余倍到数十倍，因此在大跨越送电工程中必须作广泛，深入，细致的工作，优化设计，同时推广应用新技术，新工艺和新设备。确保大跨越送电线路的经济性，社会性和安全性。我国在1959年建设了最早的长江大跨越输电线路，近20年进入高速发展时期，现成为世界上输电线路大跨越最多的国家。目前大跨越输电线路主要使用钢芯铝合金导线作为输电载体，钢芯铝合金绞线的导线截面的上限不断突破，钢绞线和铝合金股线的单位抗拉强度不断提高，在国家对环境保护的力度进一步加大的同时，既能满足绿色环保的工艺要求，又能满足大跨越工程技术要求的G5级热镀锌钢绞线生产工艺就显得更为重要。

同时大跨越导线在一定条件下会出现大幅度自震动现象，这种现象叫导线的舞动，导线舞动除引起电气故障外，还同时造成螺栓松动，脱落，金具、绝缘子损坏，导线簖股，断线，导线还存在不可避免的微风振动，因此镀锌钢丝的韧性指标要求高。高碳钢丝的总压缩率控制在72％～86％范围内可以得到较好的韧性指标，因此科学合理的总压缩率对大跨越输电线路用G5级热镀锌钢绞线的使用寿命和运行质量有很大的影响力，总压缩率过大虽然提高了冷拉钢丝的强度，但实践结果表明过大的冷加工硬化现象会影响到钢丝的其他性能。

发明内容

为了实现单位抗拉强度满足大跨越工程技术要求、镀锌钢丝的韧性指标控制在72％～86％范围内、绿色环保的目的，本发明提供一种大跨越输电线路用G5级热镀锌钢绞线生产工艺。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体为：

大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其工艺过程如下：

步骤1：将原材料盘条进行充分自然时效，即在室内存放，确保盘条轧制后存放15天后才投入使用；

步骤2：将原材料盘条吊装到放线架上，然后让盘条头部依次通过乱线开关装置和两组机械剥壳轮以去除氧化皮，然后通过除锈装置除锈；

步骤3：进入超声波清洗装置去除氧化皮粉末；

步骤4：通过涂硼池，涂硼池的工作温度80℃～100℃，涂硼池中硼砂溶液的浓度为280～ 380g/L；

步骤5：进入烘干装置，烘干装置温度≥80℃；

步骤6：冷却，成品拉拔，采用拉丝机进行九道次冷拉拉丝，压缩率为16.67％～20.99％，总压缩率为72％～86％；该过程中采用密封式模盒冷却方式对钢丝进行冷却。

步骤7：检验，上线，热镀锌，收线，所述热镀锌的锌温度为442℃～444℃；在钢丝热镀锌后收线过程中，钢丝到收线卷筒的角度为45度。

步骤8：检验，捻制，即得热镀锌钢绞线。

作为优选方案，步骤2中通过第一组剥壳轮时盘条头部按360°复绕通过，以便确保盘条氧化皮的受到大的变形量，能充分的剥离干净，通过第二组剥壳轮时采用的下压量为剥壳轮直径的1/4～1/3。

作为优选方案，步骤6中的总压缩率为84.77％。

作为优选方案，步骤6中九道次冷拉拉丝过程如下：过程如下：

第一道次拉拔：达到直径6.39mm，压缩率16.67％，

第二道次拉拔：达到直径5.68mm，压缩率20.99％，

第三道次拉拔：达到直径5.08mm，压缩率20.01％，

第四道次拉拔：达到直径4.57mm，压缩率19.07％，

第五道次拉拔：达到直径4.11mm，压缩率19.12％，

第六道次拉拔：达到直径3.69mm，压缩率19.39％，

第七道次拉拔：达到直径3.32mm，压缩率19.05％，

第八道次拉拔：达到直径2.99mm，压缩率18.89％，

第九道次拉拔：达到直径2.73mm，压缩率17.19％。

作为更为优选方案，采用直径7mm的原料盘条，生产大跨越输电线路用热镀锌钢绞线，拉丝后得到37股钢绞线外径19.53mm单线直径2.79mm的热镀锌钢绞线。

本发明的有益效果：

本发明大跨越输电线路用G5A级镀锌钢绞线的生产工艺，实现方式简单，节能，环保。彻底去掉了热处理、酸洗、磷化等对工人和环境有很大影响的工业污染如三废的产生和排放。使社会效益和经济效益更好的有机结合。生产的G5A级镀锌钢绞线各项指标满足大跨越技术规范要求，且各项技术指标均远优于工程技术条件要求，特别是绞制的紧密度和不松散性。

附图说明

图1为现有技术中收线时导向轮和收线卷筒的位置关系。

图2为本发明收线时导向轮和收线卷筒的位置关系。

附图中，1为导向轮，2为收线卷筒，3为钢丝。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细叙述。

通过表1对比国内常规钢芯铝绞线用钢绞线与大跨越G5A级镀锌钢绞线各项指标可以明显看出，大跨越G5A级镀锌钢绞线的各项标准均明显高于常规产品要求。

表1相同规格不同强度级镀锌钢绞线技术条件

实施例1

大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，采用直径7mmSWRH82B-E钢号的盘条，生产大跨越输电线路用37股钢绞线外径19.53mm单线直径2.79mm的热镀锌钢绞线，其工艺过程如下：

步骤1：将原材料盘条进行充分自然时效，即在室内存放，确保盘条轧制后存放15天后投入使用。同时确保表面不能受到雨淋，腐蚀等破坏盘条表面的问题发生。

步骤2：首先采用5吨行车将原材料盘条吊装到鸭嘴式放线架上，然后让盘条头部依次通过乱线开关装置和两组机械剥壳轮以去除氧化皮，通过第一组剥壳轮时让盘条头部按 360°复绕通过，以便确保盘条氧化皮受到大的变形量，能充分的剥离干净，通过第二组剥壳轮时采用的下压量为剥壳轮直径的1/4～1/3，然后通过除锈装置除锈。

步骤3：盘条通过除锈装置后进入超声波清洗装置，由于机械剥壳轮是通过物理方法去除盘条的氧化皮，在去除过程中会产生静电藦檫，静电使微小的氧化皮粉末吸附在盘条上不易去掉，从而被带入拉丝模盒，造成润滑效果不好，影响拉拔和产品质量，因此本步骤使用超声波清洗装置清洗盘条上的氧化皮粉末。

步骤4：将通过超声波水清洗后的盘条进入涂硼池，以便让盘条得到硼涂层，在后续的拉拔中和拉丝粉更好的结合，从而使润滑效果更好。涂硼池的工作温度80℃～100℃，涂硼池中硼砂溶液的浓度为280～380g/L。

步骤5：通过涂硼池后的盘条进入烘干装置，烘干装置温度≥80℃。

步骤6：采用密封式模盒冷却方式冷却，成品拉拔，采用LZ9-560型直驱式拉丝机进行拉拔加工，总压缩率为84.77％。

具体过程如下：

第一道次拉拔：达到直径6.39mm，压缩率16.67％，

第二道次拉拔：达到直径5.68mm，压缩率20.99％，

第三道次拉拔：达到直径5.08mm，压缩率20.01％，

第四道次拉拔：达到直径4.57mm，压缩率19.07％，

第五道次拉拔：达到直径4.11mm，压缩率19.12％，

第六道次拉拔：达到直径3.69mm，压缩率19.39％，

第七道次拉拔：达到直径3.32mm，压缩率19.05％，

第八道次拉拔：达到直径2.99mm，压缩率18.89％，

第九道次拉拔：达到直径2.73mm，压缩率17.19％。

步骤7：检验，上线，热镀锌，收线。在钢丝热镀锌后收线过程中，需要使用导向轮改变钢丝的运行轨迹，从而达到钢丝收线目的。常规的导向轮和收线卷筒的位置关系如图1所示，钢丝导角90度。如果改变导向轮的角度，在钢丝抗拉强度不变的情况下，钢丝的1％伸长时应力相应的会减少，通过多次试验，最终把钢丝到收线卷筒的角度确定为45度，如图2所示。通过这种改变，在不提高钢丝抗拉强度的前提下，钢丝的1％伸长时应力可以增加20MPa，从而确保了产品的综合性能更优。

步骤8：检验，捻制，即得。

采用本工艺生产的G5A级镀锌钢绞线各项指标实测数据如表2所示。

表2采用本发明工艺生产的G5A级镀锌钢绞线各项指标

表中D表示单根钢丝直径，通过上面实测数据可以看出，本发明生产的G5A级热镀锌钢绞线各项指标均满足或者优于大跨越工程技术条件要求，特别是绞制的紧密度和不松散性。

本实施例的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺采用84.77％的总压缩率来生产，显著优于采用热处理后二次拉拔且总压缩率超过86％的工艺方法。高碳钢丝总压缩率控制在72％～86％范围内可以得到较好的反复弯曲次数，反复弯曲次数越多，说明钢丝的韧性更优。同时，本发明工艺减少了热处理工序，也降低了生产成本、减少了污染物的产生和排放。

冷拉拉丝生产中钢丝的发热是普遍存在的现象和需要解决的问题，也是影响钢丝韧性指标的主要因素，本发明采用密封式模盒冷却方式，可以适应大的水压和更快的水流速度，原有的模盒冷却是无封闭的溢流式，水压很低流速慢，同时又加大模盒容水量。

本发明在冷拉拉丝热镀锌过程中，将热镀锌的锌温设置为442℃～444℃，从而减少了冷拉钢丝热镀锌后的抗拉强度损失值，同时，其他性能均能达到相关标准要求。

本发明大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺中将步骤8捻制过程中的管绞机过线孔和压线模均涂覆一层润滑油。以减少钢丝捻制过程中因摩擦对钢丝镀层的磨损，以确保钢绞线有较好的光洁度。

凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，所述工艺过程如下：

步骤1：将原材料盘条进行充分自然时效；

步骤2：将原材料盘条依次通过乱线开关装置和两组机械剥壳轮以去除氧化皮，然后通过除锈装置除锈；

步骤3：进入超声波清洗装置去除氧化皮粉末；

步骤4：通过涂硼池，涂硼池的工作温度80℃～100℃，涂硼池中硼砂溶液的浓度为280～380g/L；

步骤5：进入烘干装置，烘干装置温度≥80℃；

步骤6：冷却，成品拉拔，采用拉丝机进行九道次冷拉拉丝，压缩率为16.67%～20.99%；

步骤7：检验，上线，热镀锌，收线，所述热镀锌的锌温度为442℃～444℃；

步骤8：检验，捻制，即得热镀锌钢绞线。

2.根据权利要求1所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，所述原料盘条的直径为7mm。

3.根据权利要求1所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，步骤2中通过第一组剥壳轮时盘条头部按360°复绕通过通过第二组剥壳轮时采用的下压量为剥壳轮直径的1/4～1/3。

4.根据权利要求1所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，步骤6中的总压缩率为72%～86%。

5.根据权利要求1所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，步骤6中的总压缩率为84.77%。

6.根据权利要求1所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，步骤6中九道次冷拉拉丝过程如下：

第一道次拉拔：达到直径6.39mm，压缩率16.67%，

第二道次拉拔：达到直径5.68mm，压缩率20.99%，

第三道次拉拔：达到直径5.08mm，压缩率20.01%，

第四道次拉拔：达到直径4.57mm，压缩率19.07%，

第五道次拉拔：达到直径4.11mm，压缩率19.12%，

第六道次拉拔：达到直径3.69mm，压缩率19.39%，

第七道次拉拔：达到直径3.32mm，压缩率19.05%，

第八道次拉拔：达到直径2.99mm，压缩率18.89%，

第九道次拉拔：达到直径2.73mm，压缩率17.19%。

7.根据权利要求6所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，所述热镀锌钢绞线为37股钢绞线外径19.53mm单线直径2.79mm的热镀锌钢绞线。

8.根据权利要求6所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，在钢丝热镀锌后收线过程中，钢丝到收线卷筒的角度为45度。

9.根据权利要求1所述的大跨越输电线路用G5A级热镀锌钢绞线生产工艺，其特征在于，步骤6中冷却采用密封式模盒冷却方式。