一种输送带用超高强度钢丝绳及其拉丝方法
【技术领域】
[0001] 本发明具体涉及一种输送带用超高强度钢丝绳及其拉丝方法。
【背景技术】
[0002] 钢丝绳在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重 轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。钢丝绳的承载能力是钢丝绳最重要的力学性 能指标，而钢丝绳的破断拉力是一个能全面反映钢丝绳的实际承载能力的科学指标。目前， GB/T 12753-2008输送带用钢丝绳标准中的6X 19W-WSC-〇 12mm特高强度级的破断拉力为 120kN，然而随着钢丝绳在冶金、矿山、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等多个领域的 扩展，对钢丝绳破断拉力的要求逐渐提高。现有标准往往达不到客户需要的破断拉力160kN 的要求。此外，目前对于输送带超高强度钢丝绳6X19W-WSC的生产过程中采用单一直径的 钢丝进行拉拔成不同直径的钢丝制作芯股与边股。单一直径的钢丝拉拔成不同直径的钢丝 不易控制镀锌层重量保持均一性。芯股与边股组成钢丝的一些性能参数例如强度、IOOd扭 转值不高。钢丝强度和扭转值差异过大会对钢丝绳的整绳破断拉力和疲劳强度带来一定的 负面影响。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种输送带用超高强度钢丝绳及其拉丝方 法，拉丝工序简化。将钢丝绳结构设计为6 X 19W+WSC-〇 12mm，使其破断拉力达到160KN，裸 绳老化后的破断拉力大于136kN，钢丝的锌层重量达到40g/m2,钢丝绳与橡胶的结合力达到 210N/mm〇
[0004] 为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] -种输送带用超高强度钢丝绳的拉丝方法，包括以下步骤：
[0006] (1) 一次拉丝：将含碳量在0.90~0.95%的盘条，分别粗拉至Φ2. 3mm~ Φ 2. 8謹，Φ 3. 4mm~Φ 3. 7謹，Φ 3. 9謹~Φ 4. 1謹，然后将粗拉后的钢丝进行热处理、热镀 锌；
[0007] (2)热镀锌后的钢丝进行二次拉丝
[0008] 将 Φ 3. 4mm ~Φ 3. 7mm 和 Φ 3. 9mm ~Φ 4. Imm 的钢丝拉拔成 Φ 2. 7mm ~Φ 2. 9mm 的钢丝；
[0009] (3)钢丝成品拉丝
[0010] 将步骤⑴中拉拔的钢丝和步骤⑵中拉拔得到的钢丝分别拉拔到设定的直径。
[0011] 优选的，步骤（1)中，钢丝加热温度为900_920°c ;加热后进行铅浴淬火，温度为 580~600°C，钢丝运行的速度为30-46m/min，强度达到1250-1350MPa。
[0012] 优选的，步骤⑴中，热镀锌的温度为440~460 °C，钢丝运行的速度为30~ 46m/min，钢丝越细，速度越快，使Φ2. 3mm~Φ2. 8mm钢丝的锌层重量为190_210g/m2， Φ 3. 4mm~Φ 3. 7mm和Φ 3. 9mm~Φ4· Imm的钢丝的锌层重量为270_290g/m2。
[0013] 优选的，步骤（1)中，由Φ5. 5mm盘条粗拉以后的钢丝分别为Φ2. 6mm、Φ2. 8mm、 Φ 3. 7mm 和 Φ 4. 0mm。
[0014] 进一步优选的，步骤（1)中的拉拔工艺为：
[0015] 选用含碳量在0· 90~0· 95%、直径为5. 5謹的SWRH92A盘条，粗拉至Φ2. 6謹、 Φ2. 8mm、Φ3. 70mm、Φ4. OOmm ;分别依次采用以下工序拉拔而成：
[0016] 5. 5 - 5. 0 - 4. 5 - 4. 0,单位直径 mm，拉丝速度：6m/s。
[0017] 5. 5 - 5. 0 - 4. 5 - 4. 0 - 3. 7,单位直径 mm，拉丝速度：6m/s〇
[0018] 5. 5 - 5. 0 - 4. 50 - 4. 0 - 3. 5 - 3. 0 - 2. 8,单位直径 mm，拉丝速度：6m/s。
[0019] 5. 5 - 5. 0 - 4. 50 - 4. 0 - 3. 5 - 3. 0 - 2. 6,单位直径 mm，拉丝速度：6m/s。
[0020] 进一步优选的，步骤（2)中，将Φ3. 7mm的钢丝拉拔至Φ2. 8mm，锌层重量为170g/ m2,强度为1500MPa ;Φ4. Omm的钢丝拉拔至Φ2. 8mm，锌层重量为150g/m2,强度为1600MPa ; 分别依次采用以下工序拉拔而成：
[0021] 3. 7 - 3. 68 - 3. 39 - 3. 16 - 2. 96 - 2. 8 单位直径 mm，拉丝速度：4m/s〇
[0022] 4. 0 - 3. 68 - 3. 39 - 3. 16 - 2. 96 - 2. 8,单位直径 mm，拉丝速度：4m/s。
[0023] 更进一步优选的，使用拉丝机制造钢丝绳所用钢丝，使钢丝绳中所用的中心钢丝、 内层钢丝和外层钢丝的拉拔工艺如下：
[0024] 1)钢丝绳中所述边股外层钢丝Φ0. 64mm的拉拔方法如下：
[0025] Φ2. 60拉拔Φ0. 64拉丝工艺，依次按以下工艺拉拔而成，单位直径mm :
[0026] 2. 60-2. 43-2. 23-2. 05-1. 89-1. 74-1. 60-1. 47-1. 35-1. 24-1. 14-1. 05-0. 96-0. 88 -0. 81-0. 74-0. 68-0. 64,
[0027] Φ0. 64mm强度达到2750MPa，IOOd扭转值达到40次，锌层重量达到40g/m2以上；
[0028] 2)钢丝绳中所述芯股外层钢丝Φ0. 73mm的拉拔方法如下：
[0029] 锌层重量为200g/m2,强度为1300MPa的直径为Φ2. 80的钢丝拉拔Φ0. 73的拉丝 工艺，依次按以下工艺拉拔而成，单位直径mm :
[0030] 2. 80-2. 66-2. 46-2. 27-2. 09-1. 92-1. 77-1. 63-1. 50-1. 38-1. 27-1. 17-1. 08-0. 99 -0. 91-0. 84-0. 77-0. 73，
[0031] Φ0. 73mm强度达到2700MPa，IOOd扭转值达到35次，锌层重量达到40g/m2以上；
[0032] 3)钢丝绳中所述边股外层钢丝、内层钢丝Φ0. 88mm的拉拔方法如下：
[0033] 锌层重量为170g/m2,强度为1500MPa的直径为Φ2. 80的钢丝拉拔Φ0. 88拉丝工 艺，依次按以下工艺拉拔而成，单位直径mm :
[0034] 2. 80-2. 70-2. 49-2. 30-2. 12-1. 95-1. 80-1. 66-1. 53-1. 41-1. 30-1. 20-1. 10-1. 01 _0. 93_0. 88，
[0035] Φ0. 88mm强度达到2800MPa，IOOd扭转值达到30次，锌层重量达到40g/m2以上；
[0036] 4)钢丝绳中所述边股中心钢丝Φ0. 92mm的拉拔方法如下：
[0037] 锌层重量为150g/m2,强度为1600MPa的直径为Φ2. 80的钢丝拉拔Φ0. 92拉丝工 艺，依次按以下工艺拉拔而成，单位直径mm :
[0038] 2. 80-2. 75-2. 54-2. 35-2. 17-2. 00-1. 85-1. 71-1. 58-1. 46-1. 35-1. 24-1. 14-1. 05 -0. 97-0. 92，
[0039] Φ0. 92mm强度达到2800MPa，IOOd扭转值达到31次，锌层重量达到40g/m2以上；
[0040] 5)钢丝绳中所述芯股外层钢丝、内层钢丝Φ0. 99mm的拉拔方法如下：
[0041] 锌层重量为150g/m2,强度为1600MPa的直径为Φ2. 80的钢丝拉拔Φ0. 99拉丝工 艺，依次按以下工艺拉拔而成，单位直径mm :
[0042] 2. 80-2. 61-2. 41-2. 22-2. 04-1. 88-1. 73-1. 59-1. 46-1. 35-1. 24-1. 14-1. 05-0. 99，
[0043] Φ0. 99mm强度达到2700MPa，IOOd扭转值达到34次，锌层重量达到40g/m2以上；
[0044] 6)钢丝绳中所述芯股中心钢丝Φ I. 06mm的拉拔方法如下：
[0045] 锌层重量为150g/m2,强度为1600MPa的直径为Φ 2. 80的钢丝拉拔Φ L 06拉丝工 艺，依次按以下工艺拉拔而成，单位直径mm :
[0046] 2. 80-2. 72-2. 51-2. 32-2. 14-1. 97-1. 82-1. 68-1. 55-1. 43-1. 32-1. 22-1. 12-1. 06，
[0047] Φ I. 06mm强度达到2600MPa，IOOd扭转值达到33次，锌层重量达到40g/m2以上。
[0048] 上述拉丝方法拉成的钢丝制备得到的钢丝绳，其结构规格为 6X19W+WSC_? 12mm(6表示边股数量；W表示钢股结构为瓦林吞；19表示边股结构： 1+6+6/6 ;WSC表示芯股结构：1+6+6/6 ; 12mm表示钢丝绳直径），包括芯股和边股，所述芯股 和边股由内到外依次均包括中心钢丝、内层钢丝和外层钢丝，芯股的钢股结构为（I X Φ 1. 06)+6Χ Φ0. 99+6X Φ0. 99+6X Φ0. 73,即1根中心钢丝，直径I. 06mm，6根内层钢丝，直径 0· 99mm，12根外层钢丝，由直径0· 99mm和0· 73mm的钢丝交替排列而成；戶斤述边股的钢股结 构为 IX Φ0. 92+6X Φ0. 88+6X Φ0. 88+6X Φ0. 63,即 1 根中心钢丝，直径0. 92mm，6根内层 钢丝，直径0. 88mm，12根外层钢丝，由直径0. 88mm和0. 63mm的钢丝交替排列而成。
[0049] 优选的，所述芯股股直径为4. 5mm，捻距为43mm，捻制类型为Z ;所述边股股直径为 3. 94mm，捻距为44mm，捻制类型为S ;所述钢丝绳直径为12. Omm，捻距为120mm，