[發明專利]礦用超高延伸預應力鋼絞線及其制造方法

有效

• 申請號: 202011532535.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112853783B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王文喜;王莉;王鴻利;張翔;李博;胡杰銘;陳海祥;劉祺亮
• 申請（專利權）人: 天津市新天鋼中興盛達有限公司
• 主分類號: D07B1/06
• 分類號: D07B1/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 張博

本發明屬于預應力混凝土用鋼絞線生產工藝領域，涉及礦用超高延伸預應力鋼絞線及其制造方法。包括一根中心絲，九根內層絲和九根外層絲，所述中心絲，內層絲和外層絲采用西魯式結構，同層，以及層與層之間的鋼絲逐根密切相貼，以線狀方式互相接觸，其特征在于：所述中心絲的公稱直徑為6.1?6.3mm，內層絲的公稱直徑為3.10?3.15mm，外層絲的公稱直徑為5.5?5.6mm，捻制后的公稱直徑為21.8mm。所述鋼絞線的工藝參數中抗拉強度≥1860MPa，延伸率≥7.0％。其制造方法包括步驟如下，盤條選取→檢、試驗→酸洗、磷化→拉拔→檢、試驗→捻制→穩定化處理→層繞→檢、試驗→包裝→入庫。

技術領域

本發明屬于預應力混凝土用鋼絞線生產工藝領域，涉及礦用鋼絞線的生產技術，尤其是礦用超高延伸預應力鋼絞線及其制造方法。

背景技術

隨著國家對煤炭需求量的不斷增加，我國有更多的煤礦進入到深度開采。礦井深度增加，增大了圍巖的失穩性和支護難度，并且礦壓顯現強烈，巷道變形量明顯增大，給礦山的安全生產運行帶來了隱患。因此，為加強支護，目前礦用錨索多采用了19絲結構的大規格預應力鋼絞線。

本項目開發研制的19絲結構超高延伸鋼絞線品種用于煤礦井下支護，由于目前國家和行業標準中均無煤礦鋼絞線的標準，因此本項目以山西某煤礦單位的技術協議和國家標準GB/5224-2014《預應力混凝土用鋼絞線》作為產品的開發研制依據。

從技術協議提供的性能參數看，煤礦對1×19S-Φ21.80mm鋼絞線的公稱抗拉強度只要求達到1720級別，低于國家標準GB/T5224-2014標準中該產品的最低公稱抗拉強度1770MPa級別，其公稱抗拉強度級別的最大值允許值范圍小于國家標準規定的200MPa，延伸率指標高于國家標準要求，捻距范圍小于國家標準的規定范圍。

將國家標準1770MPa的抗拉強度作為基線，以抗拉強度不低于1860MPa并同時實現超高延伸性能為研制目標。與此同時，還應基于市場要求滿足小捻距以及伸直性等其他要求和內控標準。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種礦用超高延伸預應力鋼絞線及其制造方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

礦用超高延伸預應力鋼絞線，包括一根中心絲，九根內層絲和九根外層絲，所述中心絲，內層絲和外層絲采用西魯式結構，同層，以及層與層之間的鋼絲逐根密切相貼，以線狀方式互相接觸，其特征在于：所述中心絲的公稱直徑為6.1-6.3mm，內層絲的公稱直徑為3.10-3.15mm，外層絲的公稱直徑為5.5-5.6mm，捻制后的公稱直徑為21.8mm。

而且，所述鋼絞線的工藝參數中抗拉強度≥1860MPa，延伸率≥7.0％。

礦用超高延伸預應力鋼絞線的制造方法，包括步驟如下，盤條選取→檢、試驗→酸洗、磷化→拉拔→檢、試驗→捻制→穩定化處理→層繞→檢、試驗→包裝→入庫，其特征在于：所述的盤條選取工序中，分別采用SWRH 82Bφ13.0mm、SWRH 82Bφ8.0mm優質控冷熱軋盤條作為中心絲、外層絲和內層絲的原料。

進一步的，所述拉拔工序中，采用SWRH 82Bφ13.0mm作為中心絲和外層絲的原料進行拉拔，采用SWRH 82Bφ8.0mm作為內層絲的原料進行拉拔；其中對于中心絲的總壓縮率為77.25％，對于內層絲的總壓縮率為84.69％，對于外層絲的總壓縮率為81.77％，在拉拔過程中采用八至九道次成型，降低拉拔過程的平均壓縮率。

進一步的，所述拉拔工序中，中心絲、內層絲和外層絲的拉拔速度均低于常規產品的拉拔速度，并在最后一道次拉拔后至收線前采用調直輪對鋼絲進行調直。

進一步的，所述捻制工序中，采用小捻距設計，將捻距參數的范圍確定為240-250mm。