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            改造鋼絞線生產線中頻爐冷卻裝置

            作者:本站      時間:2019-07-19

            針對原低松弛預應力鋼絞線生產線回火中頻爐冷卻裝置冷卻效果差、維修成本高,易造成鋼絞線整根斷裂等 問題,設計了一套 V 型直冷式可控大流量冷卻裝置。該裝置采用加長 V 型水槽儲水冷卻,水槽長度為 450 mm,冷 卻長度較原裝置增加 3 3 ; 將原來冷卻水管道直徑由 10 mm 增加到 16 mm,冷卻水的供給量增大了 2 5 ; 在冷 卻裝置中加裝導線輥,使鋼絞線不與噴氣吹干部分及 V 型冷卻水槽接觸,不會對冷卻水槽產生磨損。改進后的冷 卻裝置易于維修、操作簡便、冷卻效果滿足生產需要,提高了鋼絞線的成材率和勞動生產率。

            改造鋼絞線生產線中頻爐冷卻裝置(圖1)

             

            低松弛預應力混凝土用鋼絞線廣泛應用于高層 建筑、大跨度橋梁、核電站安全殼中[1]。由于預應 力鋼材的應力松弛,預應力混凝土結構中的應力值 逐漸下降,使結構達不到設計壽命而提前破壞[2]。 穩定化處理是鋼絞線獲得低松弛性能較普遍的一種 生產工藝,即鋼絞線在承受 30% 50% 抗拉強度的 張拉力下,進行 350 400 消除應力回火。經這種 方法處理的鋼絞線 70% 實際破斷力下連續 1 000 h 松弛值不大于 2 5% 。 低松馳預應力鋼絞線生產工藝流程: 放線 絞線捻制張力下回火( 穩定化處理) →冷卻 收線。 目前,穩定化處理均采用中頻感應加熱爐對鋼 絞線進行回火[3]。鋼絞線穩定化處理生產線使用 的中頻感應加熱爐為移動式,加熱爐兩端帶有冷卻 與吹干裝置,可以提高鋼絞線的成材率。

            改造鋼絞線生產線中頻爐冷卻裝置(圖2)

             

            預應力混凝土鋼絞線生產中,鋼絞線穩定化處 理生產線使用的中頻感應加熱爐為移動式( 如圖 1 所示) 。生產線停止運行時中頻感應加熱爐處于位 1,生產線啟動運行時中頻感應加熱爐由位置 1 向與穩定化處理鋼絞線反方向移動至位置 2,生產 結束時中頻感應加熱爐由位置 2 移動至位置 1。正 常生產中鋼絞線經中頻感應加熱爐加熱后進入生產 線冷卻水槽( 2) 冷卻,再經壓縮空氣吹干。生產 線停止運行時,在中頻感應加熱爐由位置 2 移動至 位置 1 過程中,其兩端自帶的冷卻與吹干裝置自動啟動,對位置 2 與生產線冷卻水槽之間的部分鋼絞 線進行冷卻、吹干處理,從而使這部分鋼絞線與正常 生產的鋼絞線性能一致,以降低消耗,提高鋼絞線的 成材率。


            改造鋼絞線生產線中頻爐冷卻裝置(圖3)

             

            長期生產運行中,發現中頻爐兩端原 裝的冷卻裝置冷卻效果不佳,既影響產品質量,又易 造成鋼絞線整根斷裂,存在極大的安全隱患,對人身 和設備造成傷害。 正常生產的鋼絞線經冷卻后溫度不高于 60 4],而經中頻爐自帶的冷卻裝置一次自動冷卻后 的鋼絞線溫度仍然過高,約 150 左右[5],如果此 時生產線啟動,將對此部分鋼絞線進行二次加熱,由 于溫度疊加,造成溫度急劇上升,使鋼絞線加熱溫度 過高,在 30% 50% 抗拉強度的張拉力作用下易造 成鋼絞線整根斷裂。為避免此現象發生,必須由人 工操作,將中頻爐在位置1 與位置2 之間行走2 3 次,才能將鋼絞線的溫度降至 60 以下。這樣操作 既浪費時間也降低生產效率。而且由于需要反復多 次冷卻,中頻爐冷卻器、吹干器等相關部件使用頻次 增加,維護成本提高。 經反復查找,發現中頻爐原裝的冷卻裝置( 3) 冷卻效果差與其冷卻器( 4) 有關,原設計冷卻器與吹干器為銅制合頁式交錯咬齒形結構,該設計 存在以下問題: ( 1) 采用噴淋式冷卻,冷卻面積小。 ( 2) 冷卻器短,長度只有 135 mm。 ( 3) 冷卻水流量小,只有 16 個直徑為 1 mm 出水口。 ( 4) 冷卻器數量少,受設備總體布局的約束,中 頻爐兩端分別有一個冷卻器。 ( 5) 工作環境高溫、高油煙,冷卻器出水孔易堵 塞,不能正常工作。 ( 6) 生產線停止運行時,中頻爐由位置 2 向位 1 移動過程中,由于鋼絞線沒有張力,受重力作用 鋼絞線自然下垂造成冷卻器磨損。由于冷卻器結構 復雜難加工,因此制造成本高。

            改造鋼絞線生產線中頻爐冷卻裝置(圖4)

            改造鋼絞線生產線中頻爐冷卻裝置(圖5)

             

            針對原中頻爐冷卻裝置存在的缺陷,經過研究 并結合多年的設備、生產及工藝方面的相關經驗,設 計出全新的 V 型直冷式可控大流量冷卻裝置。改 造后冷卻裝置內部結構如圖 5 所示,冷卻裝置外觀 如圖 6 所示。 改造后的冷卻裝置特點: ( 1) 新裝置采用加長 V 型水槽儲水冷卻,水槽將原來冷卻水管道直徑由 10 mm 增加到 16 mm,冷 卻水的供給量增大了 2 5 倍。因為 V 型水槽容積 小能使冷卻水充分快速流動而帶走大量熱量,同時 由于儲水式冷卻能使鋼絞線始終浸泡在冷卻水中, 增大了冷卻的面積,只需一次冷卻即可將鋼絞線冷 卻至 60 以下,保證了冷卻的效果。 ( 2) 在冷卻裝置中加裝了導線輥,當生產線停 止運行時,中頻爐由位置 2 向位置 1 移動過程中,導 線輥與導線輪對下垂的鋼絞線起到支撐,避免鋼絞 線懸空,使鋼絞線不與噴氣吹干部分及 V 型冷卻水 槽接觸,不會對冷卻水槽產生磨損。 ( 3) 新的冷卻裝置與吹干裝置不會堵塞,完全 能在高溫、高油煙環境下正常工作,無需清理新的冷卻裝置與吹干裝置使用效果良好,適合 所有規格鋼絞線的生產。改造成本低,使用壽命長。 既避免了鋼絞線整根斷裂,又消除了安全隱患,實現 了無人化操作,提高了鋼絞線的成材率和勞動生 產率。




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