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改造鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)中頻爐冷卻裝置
您的位置： 中頻爐|感應加熱|熔鋼爐|熔鋁爐|熔銅爐|熔鉛爐|洛陽(yáng)萬(wàn)峰工業(yè)爐有限公司-技術(shù)支持改造鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)中頻爐冷卻裝置
廠(chǎng)家：改造鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)中頻爐冷卻裝置 日期：：2020-01-22 瀏覽次數： 126
針對原低松弛預應力鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)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(xiàn)整根斷裂等 問(wèn)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(cháng) V 型水槽儲水冷卻，水槽長(cháng)度為 450 mm，冷 卻長(cháng)度較原裝置增加 3． 3 倍; 將原來(lái)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; 在冷 卻裝置中加裝導線(xiàn)輥，使鋼絞線(xiàn)不與噴氣吹干部分及 V 型冷卻水槽接觸，不會(huì )對冷卻水槽產(chǎn)生磨損。改進(jìn)后的冷 卻裝置易于維修、操作簡(jiǎn)便、冷卻效果滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，提高了鋼絞線(xiàn)的成材率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。
低松弛預應力混凝土用鋼絞線(xiàn)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(xiàn)獲得低松弛性能較普遍的一種 生產(chǎn)工藝，即鋼絞線(xiàn)在承受 30% ～ 50% 抗拉強度的 張拉力下，進(jìn)行 350 ～ 400 ℃消除應力回火。經(jīng)這種 方法處理的鋼絞線(xiàn) 70% 實(shí)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(xiàn)生產(chǎn)工藝流程: 放線(xiàn)→鋼 絞線(xiàn)捻制→張力下回火( 穩定化處理) →冷卻→吹 干→收線(xiàn)。目前，穩定化處理均采用中頻感應加熱爐對鋼 絞線(xiàn)進(jìn)行回火［3］。鋼絞線(xiàn)穩定化處理生產(chǎn)線(xiàn)使用 的中頻感應加熱爐為移動(dòng)式，加熱爐兩端帶有冷卻 與吹干裝置，可以提高鋼絞線(xiàn)的成材率。
預應力混凝土鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)中，鋼絞線(xiàn)穩定化處 理生產(chǎn)線(xiàn)使用的中頻感應加熱爐為移動(dòng)式( 如圖 1 所示) 。生產(chǎn)線(xiàn)停止運行時(shí)中頻感應加熱爐處于位 置 1，生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)運行時(shí)中頻感應加熱爐由位置 1 向與穩定化處理鋼絞線(xiàn)反方向移動(dòng)至位置 2，生產(chǎn) 結束時(shí)中頻感應加熱爐由位置 2 移動(dòng)至位置 1。正 常生產(chǎn)中鋼絞線(xiàn)經(jīng)中頻感應加熱爐加熱后進(jìn)入生產(chǎn) 線(xiàn)冷卻水槽( 圖 2) 冷卻，再經(jīng)壓縮空氣吹干。生產(chǎn) 線(xiàn)停止運行時(shí)，在中頻感應加熱爐由位置 2 移動(dòng)至 位置 1 過(guò)程中，其兩端自帶的冷卻與吹干裝置自動(dòng)啟動(dòng)，對位置 2 與生產(chǎn)線(xiàn)冷卻水槽之間的部分鋼絞 線(xiàn)進(jìn)行冷卻、吹干處理，從而使這部分鋼絞線(xiàn)與正常 生產(chǎn)的鋼絞線(xiàn)性能一致，以降低消耗，提高鋼絞線(xiàn)的 成材率。
長(cháng)期生產(chǎn)運行中，發(fā)現中頻爐兩端原 裝的冷卻裝置冷卻效果不佳，既影響產(chǎn)品質(zhì)量，又易 造成鋼絞線(xiàn)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(chǎn)的鋼絞線(xiàn)經(jīng)冷卻后溫度不高于 60 ℃［4］，而經(jīng)中頻爐自帶的冷卻裝置一次自動(dòng)冷卻后 的鋼絞線(xiàn)溫度仍然過(guò)高，約 150 ℃ 左右［5］，如果此 時(shí)生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)，將對此部分鋼絞線(xiàn)進(jìn)行二次加熱，由 于溫度疊加，造成溫度急劇上升，使鋼絞線(xiàn)加熱溫度 過(guò)高，在 30% ～ 50% 抗拉強度的張拉力作用下易造 成鋼絞線(xiàn)整根斷裂。為避免此現象發(fā)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 至3 次，才能將鋼絞線(xiàn)的溫度降至 60 ℃以下。這樣操作 既浪費時(shí)間也降低生產(chǎn)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(guān)部件使用頻次 增加，維護成本提高。 經(jīng)反復查找，發(fā)現中頻爐原裝的冷卻裝置( 圖 3) 冷卻效果差與其冷卻器( 圖 4) 有關(guān)，原設計冷卻器與吹干器為銅制合頁(yè)式交錯咬齒形結構，該設計 存在以下問(wèn)題: ( 1) 采用噴淋式冷卻，冷卻面積小。 ( 2) 冷卻器短，長(cháng)度只有 135 mm。 ( 3) 冷卻水流量小，只有 16 個(gè)直徑為 1 mm 的 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(gè)冷卻器。 ( 5) 工作環(huán)境高溫、高油煙，冷卻器出水孔易堵 塞，不能正常工作。 ( 6) 生產(chǎn)線(xiàn)停止運行時(shí)，中頻爐由位置 2 向位 置 1 移動(dòng)過(guò)程中，由于鋼絞線(xiàn)沒(méi)有張力，受重力作用 鋼絞線(xiàn)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。
針對原中頻爐冷卻裝置存在的缺陷，經(jīng)過(guò)研究 并結合多年的設備、生產(chǎn)及工藝方面的相關(guān)經(jīng)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(guān) 如圖 6 所示。 改造后的冷卻裝置特點(diǎn): ( 1) 新裝置采用加長(cháng) V 型水槽儲水冷卻，水槽將原來(lái)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(dòng)而帶走大量熱量，同時(shí) 由于儲水式冷卻能使鋼絞線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)輥，當生產(chǎn)線(xiàn)停 止運行時(shí)，中頻爐由位置 2 向位置 1 移動(dòng)過(guò)程中，導 線(xiàn)輥與導線(xiàn)輪對下垂的鋼絞線(xiàn)起到支撐，避免鋼絞 線(xiàn)懸空，使鋼絞線(xiàn)不與噴氣吹干部分及 V 型冷卻水 槽接觸，不會(huì )對冷卻水槽產(chǎn)生磨損。 ( 3) 新的冷卻裝置與吹干裝置不會(huì )堵塞，完全 能在高溫、高油煙環(huán)境下正常工作，無(wú)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(xiàn)的生產(chǎn)。改造成本低，使用壽命長(cháng)。 既避免了鋼絞線(xiàn)整根斷裂，又消除了安全隱患，實(shí)現 了無(wú)人化操作，提高了鋼絞線(xiàn)的成材率和勞動(dòng)生 產(chǎn)率。
低松弛預應力混凝土用鋼絞線(xiàn)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(xiàn)獲得低松弛性能較普遍的一種 生產(chǎn)工藝，即鋼絞線(xiàn)在承受 30% ～ 50% 抗拉強度的 張拉力下，進(jìn)行 350 ～ 400 ℃消除應力回火。經(jīng)這種 方法處理的鋼絞線(xiàn) 70% 實(shí)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(xiàn)生產(chǎn)工藝流程: 放線(xiàn)→鋼 絞線(xiàn)捻制→張力下回火( 穩定化處理) →冷卻→吹 干→收線(xiàn)。目前，穩定化處理均采用中頻感應加熱爐對鋼 絞線(xiàn)進(jìn)行回火［3］。鋼絞線(xiàn)穩定化處理生產(chǎn)線(xiàn)使用 的中頻感應加熱爐為移動(dòng)式，加熱爐兩端帶有冷卻 與吹干裝置，可以提高鋼絞線(xiàn)的成材率。
預應力混凝土鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)中，鋼絞線(xiàn)穩定化處 理生產(chǎn)線(xiàn)使用的中頻感應加熱爐為移動(dòng)式( 如圖 1 所示) 。生產(chǎn)線(xiàn)停止運行時(shí)中頻感應加熱爐處于位 置 1，生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)運行時(shí)中頻感應加熱爐由位置 1 向與穩定化處理鋼絞線(xiàn)反方向移動(dòng)至位置 2，生產(chǎn) 結束時(shí)中頻感應加熱爐由位置 2 移動(dòng)至位置 1。正 常生產(chǎn)中鋼絞線(xiàn)經(jīng)中頻感應加熱爐加熱后進(jìn)入生產(chǎn) 線(xiàn)冷卻水槽( 圖 2) 冷卻，再經(jīng)壓縮空氣吹干。生產(chǎn) 線(xiàn)停止運行時(shí)，在中頻感應加熱爐由位置 2 移動(dòng)至 位置 1 過(guò)程中，其兩端自帶的冷卻與吹干裝置自動(dòng)啟動(dòng)，對位置 2 與生產(chǎn)線(xiàn)冷卻水槽之間的部分鋼絞 線(xiàn)進(jìn)行冷卻、吹干處理，從而使這部分鋼絞線(xiàn)與正常 生產(chǎn)的鋼絞線(xiàn)性能一致，以降低消耗，提高鋼絞線(xiàn)的 成材率。
長(cháng)期生產(chǎn)運行中，發(fā)現中頻爐兩端原 裝的冷卻裝置冷卻效果不佳，既影響產(chǎn)品質(zhì)量，又易 造成鋼絞線(xiàn)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(chǎn)的鋼絞線(xiàn)經(jīng)冷卻后溫度不高于 60 ℃［4］，而經(jīng)中頻爐自帶的冷卻裝置一次自動(dòng)冷卻后 的鋼絞線(xiàn)溫度仍然過(guò)高，約 150 ℃ 左右［5］，如果此 時(shí)生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)，將對此部分鋼絞線(xiàn)進(jìn)行二次加熱，由 于溫度疊加，造成溫度急劇上升，使鋼絞線(xiàn)加熱溫度 過(guò)高，在 30% ～ 50% 抗拉強度的張拉力作用下易造 成鋼絞線(xiàn)整根斷裂。為避免此現象發(fā)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 至3 次，才能將鋼絞線(xiàn)的溫度降至 60 ℃以下。這樣操作 既浪費時(shí)間也降低生產(chǎn)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(guān)部件使用頻次 增加，維護成本提高。 經(jīng)反復查找，發(fā)現中頻爐原裝的冷卻裝置( 圖 3) 冷卻效果差與其冷卻器( 圖 4) 有關(guān)，原設計冷卻器與吹干器為銅制合頁(yè)式交錯咬齒形結構，該設計 存在以下問(wèn)題: ( 1) 采用噴淋式冷卻，冷卻面積小。 ( 2) 冷卻器短，長(cháng)度只有 135 mm。 ( 3) 冷卻水流量小，只有 16 個(gè)直徑為 1 mm 的 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(gè)冷卻器。 ( 5) 工作環(huán)境高溫、高油煙，冷卻器出水孔易堵 塞，不能正常工作。 ( 6) 生產(chǎn)線(xiàn)停止運行時(shí)，中頻爐由位置 2 向位 置 1 移動(dòng)過(guò)程中，由于鋼絞線(xiàn)沒(méi)有張力，受重力作用 鋼絞線(xiàn)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。
針對原中頻爐冷卻裝置存在的缺陷，經(jīng)過(guò)研究 并結合多年的設備、生產(chǎn)及工藝方面的相關(guān)經(jīng)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(guān) 如圖 6 所示。 改造后的冷卻裝置特點(diǎn): ( 1) 新裝置采用加長(cháng) V 型水槽儲水冷卻，水槽將原來(lái)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(dòng)而帶走大量熱量，同時(shí) 由于儲水式冷卻能使鋼絞線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)輥，當生產(chǎn)線(xiàn)停 止運行時(shí)，中頻爐由位置 2 向位置 1 移動(dòng)過(guò)程中，導 線(xiàn)輥與導線(xiàn)輪對下垂的鋼絞線(xiàn)起到支撐，避免鋼絞 線(xiàn)懸空，使鋼絞線(xiàn)不與噴氣吹干部分及 V 型冷卻水 槽接觸，不會(huì )對冷卻水槽產(chǎn)生磨損。 ( 3) 新的冷卻裝置與吹干裝置不會(huì )堵塞，完全 能在高溫、高油煙環(huán)境下正常工作，無(wú)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(xiàn)的生產(chǎn)。改造成本低，使用壽命長(cháng)。 既避免了鋼絞線(xiàn)整根斷裂，又消除了安全隱患，實(shí)現 了無(wú)人化操作，提高了鋼絞線(xiàn)的成材率和勞動(dòng)生 產(chǎn)率。
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