CN1740438A - 中碳钢丝绳及其生产工艺 - Google Patents

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本发明涉及一种中碳钢丝绳及其生产工艺，其特征在于它是采用中碳钢(SWRH32A～52A钢或25#～55#钢)作为钢丝绳生产原料，经表面处理、拉拔、正火热处理、镀锌、拉拔、捻股合绳得成品钢丝绳。本发明生产工序少、能耗、模耗、断丝率低、劳动生产率高。

Description

中碳钢丝绳及其生产工艺
技术领域：
本发明涉及一种钢丝绳，尤其是涉及一种中碳钢丝绳及其生产工艺。
背景技术：
因高碳钢强度高，韧性好，有细小均一的热处理组织，能满足拉拔、捻制和性能均一性的需要，故传统的钢绳制造业均采用它为原料。其加工工艺路线大致为：原料线材去除热轧氧化皮——干式拉拔——(中间热处理)正火——干式拉拔(压缩率为92％左右)——(中间热处理)铅浴等温分解——镀锌——湿式拉拔(压缩率为97％左右)——捻股合绳。但因其加工硬化系数较大(即在加工过程中，压缩率超过85％以后，强度急剧上升，韧性恶化)，所以在加工过程中，需要经多次热处理以消除其加工硬化和保证最终性能。这样，不仅造成了资源的浪费，而且阻碍了劳动生产率的提高。
此外，因为高碳钢具有较高的强度和硬度，所以，生产过程中能耗和模耗较高，断丝率较难控制。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生产工序少、能耗、模耗、断丝率低、劳动生产率高的中碳钢丝绳及其生产工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种中碳钢丝绳，其特征在于：它是采用中碳钢作为钢丝绳生产原料。
本发明一种中碳钢丝绳，所述的中碳钢是SWRH32A～52A钢或35#～55#钢。
本发明一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于：采用中碳钢作为钢丝绳生产原料，经表面处理、拉拔、正火热处理、镀锌、拉拔、捻股合绳得成品钢丝绳。
本发明一种中碳钢丝绳的生产工艺，所述的生产工艺具体包括以下工艺步骤：
步骤一、表面处理将原料线材置于放线架上，经机械除鳞设备去除热轧氧化皮，清洗，然后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；
步骤二、拉拔将步骤一得预处理线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤三、正火热处理、镀锌将步骤二得半成品线材置于放线架上，经过热处理炉加热，加热温度860℃～920℃，冷却，清洗，然后进入助涂剂槽涂覆助涂剂，烘干，最进入锌锅镀锌，锌锅温度为440～460℃，冷却，得半成品线材，收线；
步骤四、拉拔将步骤三得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤五、拉拔将步骤四得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得成品线材，收线；
步骤六、捻股成绳将步骤五得成品线材置于捻股机上捻股合绳，得成品钢丝绳。
本发明一种中碳钢丝绳的生产工艺，步骤五所述的各道次拉丝模压缩角为12～14°。
本发明一种中碳钢丝绳的生产工艺，步骤五所用的润滑剂浓度为2～5％。
本发明的特点是：
1、选择不同于传统的新型材料，中碳SWRH32A～42A钢或35#～55#钢，作为钢丝绳制造原材料。
2、确定其合适的加工工艺：
①中间热处理仅采用一次正火，且奥氏体化加热温度可略有降低，如35#钢则由高碳钢热处理温度920～960℃下降至860～920℃。和传统工艺相比，省去了既大量耗能、会造成明显环境污染，又对工人身体健康有不良影响的铅浴等温分解热处理，从而明显降低了生产成本，减少了辅料消耗和能耗，同时改善了工人的作业环境。
②加大工序拉拔压缩率(压缩率可达99％以上)，简化了生产工序，提高了生产效率。
③拉丝模压缩角由高碳钢的11-13°更改为12-14°，润滑剂浓度由拉拔高碳钢时的5％下降至2-3％左右。
3、和高碳钢相比，在同样强度的前提下，中碳钢具有更高的韧性。因此，与高碳钢相比，具有以下特点：
①可增大拉拔总压缩率，总压缩率可由原来的92％提高至99％以上；
②可降低钢丝拉拔时的锌层损失率，例如￠0.30mm以下制绳钢丝锌层损失由原来的30％降为不足10％；
③可降低拉拔力和拉拔时的能耗，如湿拉时电耗可降低约16％，每吨钢丝可节约电能约32元；
④可降低拉丝模损耗，按拉丝模日常保养要求，湿拉时拉丝模由原来的20只/吨下降为约5只/吨；
⑤可明显降低拉丝时的断丝率，断丝率由原先的每吨16.7次下降为每吨7.7次。这不仅提高了生产时的成材率，而且提高了劳动生产率。
⑥利用其强度和韧性的良好匹配，可明显提高成品钢丝绳的疲劳寿命(疲劳试验方法参照GB/T 12347标准)，疲劳寿命提高到原来的146％。
具体实施方式：
本发明涉及一种中碳钢丝绳及其生产工艺，采用中碳SWRH32A～52A钢或国产35#～55#钢，作为钢丝绳生产原料，经过适当加工和处理，同样能获得均一的组织和性能，完全达到各种制绳钢丝标准要求。其具体生产工艺为：
步骤一、表面处理  将￠5.5mm原料线材置于放线架上，经机械除鳞设备去除热轧氧化皮，然后进清洗槽清洗，酸洗槽进行酸洗，再进入清洗槽进行冷热水冲洗，然后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；
步骤二、拉拔  将步骤一得预处理线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得半成品线材，工字轮收线；
步骤三、正火热处理、镀锌  将步骤二得半成品线材置于放线架上，经过四段式热处理炉加热，加热温度：860℃、880℃、900℃、920℃，然后进行空气冷却，进入水槽进行水冷，进入酸洗槽进行酸洗，再进入水槽进行冷热水冲洗，进入助涂剂槽涂覆助涂剂，烘干，最后进入锌锅镀锌，锌锅温度为440～460℃，空气冷却，得半成品线材，工字轮收线；
步骤四、拉拔  将步骤三得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得半成品线材，工字轮收线；
步骤五、湿式拉拔  将步骤四得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，各道次拉丝模压缩角为12～14°，润滑剂采用拉拔专用润滑剂，浓度为3％，得成品线材，工字轮收线；
步骤六、捻股成绳  将步骤五得成品线材置于捻股机上捻股合绳，得成品钢丝绳。
应用实例：
如7*7-3.0 35#钢镀锌钢丝绳  执行标准YB/T5197-93具体工艺如下：
  序号   工序名   实施过程
  1   剥壳连拉   工艺路线5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30
  2   正火热处理镀锌   热处理温度为860～920℃，镀锌温度为440～460℃
  3   中拉   2.3-2.00-1.75-1.55-1.35-1.2
  4   湿拉   1.2-1.14-1.06-1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.40-0.36(-0.33)，拉丝模压缩角为12-14°剂浓度2.3％.
  5   捻股1*7   捻距11.85，中心股直径为1.0mm，外层股直径为1.1
  6   合绳7*7   捻距21-22.5，后变形中心距为22mm
如6*3*7+7*7-7.0 35#钢镀锌钢丝绳  执行标准Q/320281PB18-1998具体工艺如下：
  序号   工序名   实施过程
  1   剥壳连拉   工艺路线5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30
  2   正火热处理镀锌   热处理温度为860～920℃，镀锌温度为440～460℃
  3   中拉   2.3-2.00-1.75-1.55-1.35-1.2
  4   湿拉   1.2-1.14-1.06-1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.41(-0.36)，拉丝模压缩角为12-14°，润度2.1％.
  5   捻股1*7   捻距11.85，中心股直径为1.1mm，外层股直径为1.1m
  6   捻股3*7   捻距12.4，直径为2.35mm
  7   合绳7*7   捻距48mm，后变形中心距为80mm
如1*19-1.2 35#钢镀锌钢丝绳  执行标准GB/T14451-1993具体工艺如下
  序号   工序名   实施过程
  1   剥壳连拉   工艺路线5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30-2.00
  2   正火热处理镀锌   热处理温度为860～920℃，镀锌温度为440～460℃
  3   中拉   2.00-1.75-1.55-1.35-1.2-1.1-1.0
  4   湿拉   1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.40-0.36-0.-0.26(-0.24)，拉丝模压缩角为12-14°，润滑剂浓度2.0％.
  5   捻股1*7   捻距11.85，中心股直径为0.72mm，外层股直径为0.78mm
  6   合绳1*19   捻距17-18，后变形中心距为22mm
如7*19-4.2 45#钢镀锌钢丝绳  执行标准ISO2020-1984具体工艺如下
  序号   工序名   实施过程
  1   剥壳连拉   工艺路线5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30
  2   正火热处理镀   热处理温度为860～920℃，镀锌温度为440～460℃
  3   中拉   2.3-2.00-1.75-1.55-1.35-1.2
  4   湿拉   1.2-1.06-1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.40-0.36-0.3，拉丝模压缩角为12-14°，润滑剂浓度2.3％.
  5   捻股1*19   捻距上15-16mm下9.06mm，中心股直径为上1.6mm，下0.96mm，外层股上1.45mm，下0.85mm
  6   合绳7*19   捻距28-30，后变形中心距为60mm

Claims (10)

1、一种中碳钢丝绳，其特征在于：它是采用中碳钢作为钢丝绳生产原料。
2、根据权利要求1所述的一种中碳钢丝绳，其特征在于：所述的中碳钢采用SWRH32A～52A钢或25#～55#钢。
3、一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于采用中碳钢作为钢丝绳生产原料，经表面处理、拉拔、正火热处理、镀锌、拉拔、捻股合绳得成品钢丝绳。
4、根据权利要求3所述的一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于所述的生产工艺具体包括以下工艺步骤：
步骤一、表面处理  将原料线材置于放线架上，经机械除鳞设备去除热轧氧化皮，清洗，然后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；
步骤二、拉拔  将步骤一得预处理线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤三、正火热处理、镀锌  将步骤二得半成品线材置于放线架上，经过热处理炉加热，加热温度860℃～920℃，冷却，清洗，进入助涂剂槽涂覆助涂剂，烘干，进入锌锅镀锌，锌锅温度为440～460℃，冷却，得半成品线材，收线；
步骤四、拉拔  将步骤三得半成品线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤五、拉拔  将步骤四得半成品线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得成品线材，收线；
步骤六、捻股成绳  将步骤五得成品线材置于捻股机上捻股合绳，得成品钢丝绳。
5、根据权利要求4所述的一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤三所述热处理炉加热为四段式，各段加热温度为860℃、880℃、900℃、920℃。
6、根据权利要求4所述的一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤五所述的各道次拉拔的拉丝模压缩角为12～14°。
7、根据权利要求4所述的一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤五所用的润滑剂浓度为2～5％。
8、根据权利要求4所述的一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤二所述的多道次拉拔的道次为：5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30或5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30-2.00。
9、根据权利要求4所述的一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤四所述的多道次拉拔的道次为：2.3-2.00-1.75-1.55-1.35-1.2或2.00-1.75-1.55-1.35-1.2-1.1-1.0。
10、根据权利要求4所述的一种中碳钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤五所述的多道次拉拔的道次为：
1.2-1.14-1.06-1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.40-0.36或1.2-1.14-1.06-1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.41、1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.40-0.36-0.32-0.29-0.26、1.2-1.06-1.00-0.94-0.86-0.80-0.72-0.65-0.60-0.55-0.50-0.45-0.40-0.36-0.32。
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