操縱用鍍鋅鋼絲繩用鋼絲的生產

來源：網絡|發(fā)布時間：2022-02-18 15:35:25| 瀏覽數：...

操縱用鍍鋅鋼絲繩一般都是細繩，制造工藝和技術要求比較高，其關鍵是原料絲的熱處理與鍍鋅工藝，工藝設計不恰當，后續(xù)的拉絲和捻制質量就不容易控制，成品鋼絲繩的質量也就難以保證，將會產生大量廢品。

1生產準備

操縱用鍍鋅鋼絲繩用鋼絲采用的材料為亞共析鋼，最好固定在一個廠家生產，牌號為65，70鋼2種，直徑1.5mm。熱處理、鍍鋅后的要求：抗拉強度為1130~1200MPa，硬度HRC為35~38，延伸率

≥8%，鍍層面質量30~90g/m2，除此之外還要求通條性好，沒有機械損傷，鍍層結合牢固，細致。熱處理、鍍鋅在一條作業(yè)線上完成，具體工藝：放線→前牽引→高溫爐加熱→出爐→鉛浴淬火→電解酸洗→沖洗→活化一電鍍鋅→沖洗→防銹潤滑處理→后牽引→檢驗收線。

2生產工藝

為了提高作業(yè)線的生產率，降低停車時間，要用大工字輪放線，每盤鋼絲質量不低于100kg。

2.1熱處理

2.1.1高溫爐加熱

對鋼絲加熱的方法有多種，可采用燃氣爐、燃煤爐、電阻爐、高頻爐等，經比較，用電阻爐加熱、高溫管內走絲比較好，這種爐對鋼絲的氧化較小，溫度可靠，質量穩(wěn)定。根據經驗按下述經驗式計算管內的溫度可得到適當的熱處理溫度。

0=880+10d（1）式（1）中：0——爐管內的溫度，℃；d——鋼絲直徑，mm。

爐的長度和被處理鋼絲的運行速度成正比，也就是說爐子越長，鋼絲的運行速度越快，運行速度和爐子長度取決于鋼絲在爐內加熱的時間，對一定直徑和一定牌號的鋼絲，加熱時間是固定的，也就是足以把鋼絲加熱到全部轉變?yōu)閵W氏體的時間，其經驗計算公式

1=K（30+5d2）（2）式（2）中：t——加熱時間，s；K——保險系數，取1.2；d——鋼絲直徑，mm。

爐子太長，速度太快，雖然提高了效率，但給穿線、操作造成較大困難，因此爐長是熱處理鍍鋅線最重要的平衡數據，根據經驗處理24根鋼絲，鋼絲直徑1~2mm，爐長應為14m左右，設備的運轉效率和產量比最好。

有了加熱爐爐長就可大體確定其他槽的長度，根據經驗，加熱爐長：鉛浴槽長：電解酸洗槽長：鍍鋅槽長=1：0.25：0.25：1.3。如果爐長確定為14m，那么相應的鉛浴槽長為3.5m，電解酸洗槽長3.5

m，鍍鋅槽長18m（槽長均指有效長度）。鋼絲在溫度>850℃的情況下出爐，進人到含氧的氣氛中將迅速被氧化，并冒出小火花，沒有完全被氧化的碳和鐵就在過渡區(qū)結成硬塊，時間一長就堵寨了管口，造成穿線困難，解決這個問題的辦法是在出口處形成還原性氣氛區(qū)，如圖1所示。

四還原性保護材料

面|人人當流區(qū)鉛波覆益劑

人人分錢架鋼絲A。

·沒液

圖1爐出口處保護性氣氛區(qū)示意圖在管1山處堆積摻有碎木炭的焦炭碎塊，阻止氧氣進入高溫管內，鋼絲就減少了氧化。還原性氣氛區(qū)外延到管口外的一個區(qū)域，能在不停車的情況下及時清理氧化結塊。

鋼絲出加熱爐進入到錯液中，如果鋼絲表面的氧化層很薄，會導致掛鉛。也就是說，當出爐口到鉛浴槽的鋼絲全部被木炭屑厚厚地蓋住，鋼絲就會出現(xiàn)嚴重的掛鉛現(xiàn)象，因此出加熱爐后的鋼絲要有段裸露在空氣中，或者即便蓋住也要用較薄的焦炭層（不摻碎木炭）。一般裸露3~5cm較好，這樣既可防止掛鉛又可觀察到鋼絲的表面情況。鋼絲掛鉛的另一個原因是鉛液中的壓線輥粗糙、不靈活，劃破了鋼絲表面的氧化層，因此對壓線輥要求轉動靈活，粗糙度低。

2.1.2鉛浴等溫淬火

圖2為91.5mm65鋼絲的熱處理曲線及C曲線對照圖。鋼絲從室溫進入到加熱爐中，經30s后鋼絲的溫度可升到800℃，這時奧氏體組織開始形成，當鋼絲運行50s時，鋼絲本身的溫度已達到860

℃以上，這時奧氏體已全部形成并趨于均勻，然后從爐中出來，經約4s進入到鉛液中，這時鋼絲迅速降溫到600℃以下，經1~2s的孕育期，過冷奧氏體轉變?yōu)闃O細的珠光體（索氏體），從圖2中看，經8s這

種轉變基本結束，再經約10s從鉛槽中出來，進入保溫床，在保溫床中運行10~20s（根據季節(jié)不同，保溫時間可調節(jié)），然后空冷，冷到約200℃進入電解酸洗槽。增設保溫床的目的是縮短鉛槽，使形成的極細珠光體組織更可靠。經上述處理的鋼絲抗拉強度在1150MPa左右。

900r800葉

o600葉

找500葉~

屈氏體焉00

-去提樂險營300-

.0：X7芝民體

b6馬氏體

0102030105060708090100110120130加熱時間/s

1一加熱到800℃以上；2一出爐；

3一入鉛浴椅；4—出鉆浴槽；5一出保溫床；

6一人電解槽

圖261.5mm鋼絲熱處理曲線和C曲線對照示意圖從圖2中可清楚地看出，如果想提高o、值可降低鉛液溫度，使組織向屈氏體靠攏；如果得到的鋼絲性能不好，則要分析此圖來尋找原因。鉛液的溫度6=540-10d式（3）中：0—一鉛液控制溫度，℃；d—鋼絲直徑，mm。

鉛液暴露在空氣中要被氧化，因此要有一種覆蓋劑使它和空氣隔開，鋸末、碎木炭、碎焦炭、碎碳酸鎂石塊，都是有效的隔離防護劑。鋸末、木炭最有效，不足的是易燃燒，所以要經常灑水。一般認為干凈的碎焦炭（010~30mm），摻5%木炭或煤末，覆蓋厚度10~20cm，使用的效果比較好（使用中不斷補充木炭），壽命也長。鋼絲從鉛液中出來到保溫床，可用碎焦炭和碳酸鎂塊覆蓋，其質量比為l：1。

2.2電解酸洗

鋼絲通過電解槽時，鋼絲與電解槽中的鉛極板形成數對陰陽極，使鋼絲在運行中不斷變換陰陽極，也就是不斷腐蝕、活化、再腐蝕、再活化，最后腐蝕，達到處理鋼絲表面的目的，這種在同l根鋼絲上出現(xiàn)數對陰陽極的現(xiàn)象稱為雙極性現(xiàn)象。鋼絲在電鍍的過程中也會出現(xiàn)雙極性現(xiàn)象，但是有害的，會消耗電能，浪費原材料，還會影響鋅層的結合力，所以電鍍放鋅鏈時要和鉛極板接觸好，鋼絲和導電輥之間要接觸好。

電解酸洗用的是硫酸電解液，具體工藝條件：硫

酸質量濃度40~100g/L；硫酸亞鐵質量濃度≤30

g/L；電流密度10A/dm2；通過電解槽時間18s。

通過的時間長，電流密度要小，反之則要大。酸洗時，鋼絲出槽時要為陽極，如果是陰極，電解液中Fe2+多了，鋼絲上就會鍍上鐵，會影響鍍層和基體的結合，因此既要使鋼絲出槽前為陽極，也要控制電解液中Fe2’的含量，多了就要更換溶液。另外電流密度要合適，密度高，鋼絲表面產生“黑灰”多，影響結合力；電流密度低，浸蝕不夠，也影響結合力。建議在加大電流密度的同時，在沖洗槽上設立一道砂壩，當鋼絲通過砂壩時既洗掉殘酸，也能把“黑灰”刮去一大部分，減小了“黑灰”對結合力的影響。鋼絲鍍鋅前需進行一道活化處理，即經質量濃度5g/L左右的硫酸沖一下，帶著酸液進入鍍鋅槽電鍍。應注意從電解酸洗到電鍍的整個過程不允許赤手或帶油污的任何東西接觸鋼絲，否則就會引起鋼絲鋅層的局部脫皮，造成拉拔時斷絲。

2.3鍍鋅

鍍鋅的目的除防銹和美觀之外，還作為拉拔過程中的潤滑層，沒有鋅層拉不成極細的鋼絲。根據其作用，要求鋅層硬度低，延展性好，結合牢固，均勻細致。從理論上講，鋅層的純度越高，上述性能越好，鍍層的內應力越小越好，所以鍍液要求純凈，防止有機物或其他金屬雜質污染鍍液，鋅陽極的純度要求要高，鍍液不允許加任何有機添加劑，特別是光亮劑。鍍層的細致是靠鍍液純凈保障，嚴格控制酸度來實現(xiàn)的。

2.3.1工藝配方

采用的配方是酸性硫酸鋅鍍鋅，濃度范圍較寬，硫酸鋅（ZnSO?！?H20）質量濃度250~350g/L；pH值2~3.4；電流密度10~35A/dm2。

2.3.2鍍液的配制

最好用純鋅加硫酸反應制成硫酸鋅來配制鍍液。用市售的硫酸鋅配制只能占鍍液的一部分，即先用水把硫酸鋅溶解，然后再加一部分硫酸和純鋅，這樣配制的鍍液才好用。用過一段時間的鍍液，也要這樣處理一下。

鍍層厚度（在壓縮率一定的條件下）決定著成品絲的鍍層厚度，半成品絲鋅層面質量≥10g/m2

（約1.4um），低于此值拉拔，鋼絲會露底、發(fā)暗；鍍層太厚，拉拔時鋼絲脫鋅嚴重，所以要掌握鍍層厚度的計算以及和壓縮率的關系。

2.4清洗潤滑處理

鋼絲出電鍍槽后，要利用專用氣吹嘴吹射鋼絲，以減少鋼絲帶出的鍍液，再經2次清水沖洗，達到清潔的目的，并且保證不把鍍液帶到皂液中。皂液是中性的，皂質量分數為1%，溫度不能低于70℃，然后要徹底烘干，特別是細絲更應注意。潮濕的鍍鋅絲在短時間內就會氧化銹蝕，嚴重影響拉拔，以致調不到捻繩所要求的圈徑，斷頭增多。

2.5檢驗收線

對鍍過鋅的鋼絲要做拉力、鍍層面質量、鍍層和基體的結合性能測試；對鍍層和基體結合性能的測試要求纏繞，反復彎折、刀刮后不許有脫皮、開裂、起泡的現(xiàn)象；對鍍層的外觀要求是均勻細致，手感滑潤干燥。合格的鍍鋅絲用大輪收線，編號包封，并記錄上鍍層面質量和抗拉強度。

3結語

按上述工藝生產操縱用鍍鋅鋼絲繩的原料絲，工藝技術要求較為合理，特別是原料絲的熱處理與鍍鋅工藝，滿足了后續(xù)拉絲和捻制工序的要求，成品繩的質量得到了保證。