一種輸送帶用超高強度鋼絲繩的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超高強度鋼絲繩，包括芯股和邊股，其特征在于，所述芯股由三股組成，每股芯股由10～35根中心聚合物絲捻制而成，中心聚合物絲的直徑為0.31～0.34mm，所述中間聚合物絲由聚乙烯和聚丙烯組成；邊股由內(nèi)到外依次包括中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲，所述邊股的鋼股結(jié)構(gòu)為：1根中心鋼絲，直徑0.8～1.5mm，6根內(nèi)層鋼絲和6根外層鋼絲，內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲直徑均為0.5～1.2mm。本發(fā)明的有益效果是：成本較低，鋼絲強度1600MPa以上，伸長率3%，鋅層重量100g/m2以上；鋼絲繩破斷拉力檢測數(shù)據(jù)：240kN以上；與橡膠結(jié)合力檢測數(shù)據(jù)：老化前310N/mm以上，老化后290N/mm以上。
【專利說明】一種輸送帶用超高強度鋼絲繩
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸送帶用超高強度鋼絲繩。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，GB/T12753-2008輸送帶用鋼絲繩標準中的6 X 19-WSC_14mm特高強度級的破斷拉力為160kN，達不到客戶需要的破斷拉力為230kN的要求。用目前的原料，含碳量
0.70~0.82%的盤條，制造的6X 19-WSC-14mm的破斷拉力達不到230kN。
[0003]CN102975422公開了一種高強度鋼絲、其制備方法以及輸送帶用超高強度鋼絲繩。鋼絲截面為圓形，直徑為2.50mm，鋼絲表面附有鋅層，鋅層重量為100g/m2以上，鋼絲強度為1650MPa以上。鋼絲繩結(jié)構(gòu)和芯結(jié)構(gòu)為6 X 19-WSC_14mm，包括芯股和邊股，所述芯股和邊股均包括中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲，所述芯股和邊股的中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲均由超高強度鋼絲拉撥而成。其有益效果是:鋼絲強度1680MPa，伸長率9%，鋅層重量126g/m2,扭轉(zhuǎn)32次/360° ;鋼絲繩破斷拉力檢測數(shù)據(jù):254kN ;與橡膠結(jié)合力檢測數(shù)據(jù)--老化前322N/mm，老化后300N/mm。但是該鋼絲成本較高，不適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超高強度輸送帶用鋼絲繩，其具有優(yōu)異的物理強度，同時生產(chǎn)成本較低。
[0005]所述超高強度輸送帶用鋼絲繩包括芯股和邊股，其特征在于，所述芯股由三股組成，每股芯股由10~35根中心聚合物絲搶制而成，中心聚合物絲的直徑為0.31~0.34mm,所述中間聚合物絲由聚乙烯和聚丙烯組成；邊股由內(nèi)到外依次包括中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲，所述邊股的鋼股 結(jié)構(gòu)為:1根中心鋼絲，直徑0.8~1.5mm，6根內(nèi)層鋼絲和6根外層鋼絲，內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲直徑均為0.5~1.2mm。
[0006]優(yōu)選地，所述中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲的截面為圓形，直徑為2.0~3.0mm,鋼絲表面附有鋅層，鋅層重量為100g/m2以上，鋼絲強度為1650MPa以上。
[0007]優(yōu)選地，鋅層重量為100g/m2~120g/m2，鋼絲強度為1650MPa~1750MPa。
[0008]優(yōu)選地，所述中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲的制備方法步驟如下:(1)選用含碳量在0.90~0.95%、直徑為4.50~6.50mm的盤條，粗拉至4.0~4.2mm,然后熱處理，熱處理工藝:鋼絲加熱溫度900°C~920°C，鉛浴淬火溫度580°C~60(TC，鋼絲在加熱爐和鉛浴中運行線速度25~34m/min，使其組織轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w，強度達到1250MPa以上；再熱鍍鋅，熱鍍鋅工藝:鋅浴溫度440°C~460°C，鋼絲在鋅池中運行線速度25~35m/min，使熱鍍鋅鋼絲繩的鋅層重量達到200g/m2以上；(2)采用中拉工藝，將直徑4.0~4.2mm，鋅層重量達到200g/m2以上，強度達到1250MPa以上的鍍鋅鋼絲用拉至直徑2.10~3.0mm，鋅層重量達到100g/m2以上，強度達到1650MPa以上。
[0009]優(yōu)選地，步驟(1)中所述拉絲采用LT8/560拉絲機，拉拔工藝為依次采用以下工序拉撥而成:5.50 — 5.00 — 4.50 — 4.10,單位直徑mm,拉絲速度:6m/s。[0010]優(yōu)選地，步驟(2)中拉絲采用LT10/560拉絲機，拉拔工藝為依次采用以下工序拉撥而成:4.10 — 3.80 — 3.41 — 3.06 — 2.74 — 2.50，單位直徑 _，拉絲速度:4m/s。
[0011]優(yōu)選地，所述中間聚合物絲的制備方法包括:先將聚丙乙烯顆粒和聚乙烯顆?；旌暇鶆颍瞥苫旌狭?；再使混合料通過擠塑機，擠制成絲；之后，將從擠塑機擠出的絲進行冷卻，得到直徑為0.31?0.34mm的細絲。
[0012]優(yōu)選地,所述中心聚合物絲中聚乙烯和聚丙烯的質(zhì)量比為0.5:1?2:1,進一步優(yōu)選為0.8:1?1.5:1，特別優(yōu)選為1:1。
[0013]優(yōu)選地，擠塑機的頭部、中部和尾部的溫度分比為270?310°C、220?260°C、130 ?180°C。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述鋼絲繩成本較低，鋼絲強度1600MPa以上，伸長率3%，鋅層重量100g/m2以上；鋼絲繩破斷拉力檢測數(shù)據(jù):240kN以上；與橡膠結(jié)合力檢測數(shù)據(jù):老化前310N/mm以上，老化后290N/mm以上。
【具體實施方式】
[0015]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0016]實施例1
[0017]一種超高強度輸送帶用鋼絲繩，包括芯股和邊股，所述芯股由三股組成，每股芯股由35根中心聚合物絲捻制而成，中心聚合物絲的直徑為0.31mm，所述中間聚合物絲由質(zhì)量比為1:2的聚乙烯和聚丙烯組成；邊股由內(nèi)到外依次包括中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲；所述邊股的鋼股結(jié)構(gòu)為(# 1.00+6X Φ 0.93)+12Χ Φ 0.93，中心鋼絲直徑1.00mm，內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲直徑0.93mm，所述邊股的中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲直徑均為圓形，f 0.93強度達到2700MPa, IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2 ; Φ 1.00強度達到2700MPa, IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2 ; β 1.05強度達到2500MPa，IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2 ; Φ 1.15強度達到2200MPa, IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2。所述邊股股直徑為4.72mm，捻距為71mm，捻制類型為S ;所述鋼絲繩直徑為14.0mm，捻距為120mm，捻制類型為Z，重量為776kg/km。
[0018]一種超高強度鋼絲繩的制造方法，步驟如下:
[0019](I)選用含碳量在0.90?0.95%、直徑為5.50mm的盤條，粗拉至4.10mm，生產(chǎn)設(shè)備:LT10/560 拉絲機，拉拔工藝:5.50 — 5.00 — 4.50 — 4.10，拉絲速度:6m/s。
[0020](2)用直徑4.1Omm的粗拉鋼絲制造直徑4.1Omm強度大于1350MPa鋅層重量大于200g/m2的鍍鋅鋼絲。
[0021]制造設(shè)備:連續(xù)熱處理熱鍍鋅線。
[0022]熱處理工藝:直徑4.1Omm鋼絲加熱溫度90(TC?920°C，鉛浴淬火溫度580°C?6000C，鋼絲在加熱爐和鉛浴中運行線速度29m/min。
[0023]熱鍍鋅工藝:鋅浴溫度440°C?460°C，鋼絲在鋅池中運行線速度29m/min。
[0024]步驟3:用直徑4.1Omm的鍍鋅鋼絲制造直徑2.50mm強度大于1650MPa鋅層重量大于100g/m2的鍍鋅鋼絲。
[0025]生產(chǎn)設(shè)備:LT10/560拉絲機，拉拔工藝:4.10 — 3.80 — 3.41 — 3.06 — 2.74 — 2.50，拉絲速度:4m/s。
[0026]該步驟中制得的超高強度鋼絲，它截面為圓形，直徑為2.50mm，鋼絲表面附有鋅層，鋅層重量為100g/m2以上，鋼絲強度為1650MPa以上
[0027]步驟4:用直徑2.50mm的鍍鋅鋼絲制造直徑為Φ 1.15、Φ 1.05、Φ 1.00、Φ 0.93
鍍鋅鋼絲。
[0028]使用LT21/380拉絲機制造鋼絲繩所用鋼絲，使鋼絲繩中所用的鋼絲:
[0029]Φ 2.50拉拔f 0.93拉絲工藝:
[0030]2.50 — 2.48 — 2.34 — 2.15—1.97—1.81 —1.66 —1.52—1.39—1.28—1.17—1.08 — 0.99 — 0.93
[0031]f 0.93強度達到2700MPa，IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2 ；
[0032]Φ 2.50拉拔# 1.00拉絲工藝:
[0033]2.50 — 2.43 — 2.24 — 2.06—1.90—1.75—1.61 — 1.48—1.36 — 1.25—1.15— 1.06 — 1.00
[0034]f 1.00強度達到2700MPa，IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2 ；
[0035]φ 2.50拉拔# 1.05拉絲工藝:
[0036]2.50 —2.40 —2.21 —2.03—1.87—1.72—1.58 —1.45—1.33—1.22—1.12—1.05
[0037]f 1.05強度達到2500MPa，IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2 ；
[0038]Φ 2.50拉拔#1.15拉絲工藝:
[0039]2.50 — 2.34 — 2.16— 1.99— 1.83— 1.68— 1.55— 1.43— 1.32 — 1.22— 1.15
[0040]f 1.15強度達到2200MPa，IOOd扭轉(zhuǎn)值達到20次，鋅層重量達到40g/m2。
[0041]步驟5:將聚丙乙烯顆粒和聚乙烯顆?；旌暇鶆?，制成混合料；再使混合料通過擠塑機，擠制成絲；之后，將從擠塑機擠出的絲進行冷卻，得到直徑為0.31mm的細絲。擠塑機的頭部、中部和尾部的溫度分比為310°C、260°C、180°C。
[0042]用所述鋼絲和中間聚合物絲制備鋼絲繩。
[0043]鋼絲繩破斷拉力檢測數(shù)據(jù):245kN ;與橡膠結(jié)合力檢測數(shù)據(jù):老化前312N/mm，老化后 294N/mm。
[0044]實施例2
[0045]本實施例鋼絲繩的制備方法與實施例1基本相同，區(qū)別在于:每股芯股由10根中心聚合物絲捻制而成，中心聚合物絲的直徑為0.34mm，聚乙烯和聚丙烯的質(zhì)量比為2:1。
[0046]鋼絲繩破斷拉力檢測數(shù)據(jù):248kN ;與橡膠結(jié)合力檢測數(shù)據(jù):老化前319N/mm以上，老化后302N/mm。
[0047] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超高強度輸送帶用鋼絲繩，包括芯股和邊股，其特征在于，所述芯股由三股組成，每股芯股由10?35根中心聚合物絲搶制而成，中心聚合物絲的直徑為0.31?0.34mm,所述中間聚合物絲由聚乙烯和聚丙烯組成；邊股由內(nèi)到外依次包括中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲，所述邊股的鋼股結(jié)構(gòu)為:1根中心鋼絲，直徑0.8?1.5mm，6根內(nèi)層鋼絲和6根外層鋼絲，內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲直徑均為0.5?1.2mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強度輸送帶用鋼絲繩，其特征在于，所述中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲的截面為圓形，直徑為2.0?3.0mm，鋼絲表面附有鋅層，鋅層重量為IOOg/m2以上，鋼絲強度為1650MPa以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高強度輸送帶用鋼絲繩，其特征在于，鋅層重量為IOOg/τα ?120g/m2，鋼絲強度為 1650MPa ?1750MPa。
4.權(quán)利要求1或2所述的超高強度輸送帶用鋼絲繩，其特征在于，所述中心鋼絲、內(nèi)層鋼絲和外層鋼絲的制備方法步驟如下:(I)選用含碳量在0.90?0.95%、直徑為4.50?6.50mm的盤條，粗拉至4.0?4.2mm,然后熱處理，熱處理工藝:鋼絲加熱溫度900°C?920°C，鉛浴淬火溫度580°C?600°C，鋼絲在加熱爐和鉛浴中運行線速度25?34m/min，使其組織轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w，強度達到1250MPa以上；再熱鍍鋅，熱鍍鋅工藝:鋅浴溫度440°C?460°C，鋼絲在鋅池中運行線速度25?35m/min，使熱鍍鋅鋼絲繩的鋅層重量達到200g/m2以上；(2)采用中拉工藝，將直徑4.0?4.2mm,鋅層重量達到200g/m2以上，強度達到1250MPa以上的鍍鋅鋼絲用拉至直徑2.10?3.0mm，鋅層重量達到100g/m2以上，強度達到1650MPa 以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的所述的超高強度輸送帶用鋼絲繩，其特征在于，步驟(I)中所述拉絲采用LT8/560拉絲機，拉拔工藝為依次采用以下工序拉撥而成:5.50 — 5.00 — 4.50 — 4.10，單位直徑 mm,拉絲速度:6m/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的所述的超高強度輸送帶用鋼絲繩，其特征在于，步驟(2)中拉絲采用LT10/560拉絲機，拉拔工藝為依次采用以下工序拉撥而成:4.10 — 3.80 — 3.41 — 3.06 — 2.74 — 2.50，單位直徑 mm，拉絲速度:4m/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強度輸送帶用鋼絲繩，其特征在于，所述中間聚合物絲的制備方法包括:先將聚丙乙烯顆粒和聚乙烯顆?；旌暇鶆?，制成混合料；再使混合料通過擠塑機，擠制成絲；之后，將從擠塑機擠出的絲進行冷卻，得到直徑為0.31?0.34mm的細絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的超高強度輸送帶用鋼絲繩，其特征在于，所述中心聚合物絲中聚乙烯和聚丙烯的質(zhì)量比為0.5:1?2:1，進一步優(yōu)選為0.8:1?1.5:1，特別優(yōu)選為1:1。
【文檔編號】B21C1/02GK103485217SQ201310479123
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】過斌 申請人:無錫通用鋼繩有限公司