一種鋼包車電纜的改進(jìn)與研制

康雪峰

【摘 要】鋼包車電纜在使用過(guò)程中會(huì)遇到反復(fù)彎曲、鋼液飛濺、承受拖拽力大等惡劣環(huán)境，而傳統(tǒng)的軟電纜通常在很短的時(shí)間內(nèi)就損壞。結(jié)合鋼包車電纜的使用特性，對(duì)鋼包車電纜結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高了電纜的柔軟、抗拉、耐磨、阻燃、防鋼液飛濺等特殊性能，滿足鋼包車電纜現(xiàn)場(chǎng)使用要求，大大提高鋼包車電纜的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】柔軟；抗拉；阻燃；防鋼液飛濺灼傷

Ladle Car Cable of Improvement and Development

KANG Xue-feng

（Anhui Hualing Cable Group co.， LTD.， Wuwei Anhui 238371， China）

【Abstract】Ladle car cable in use process will encounter repeated bending， steel liquid splash， towing force under big bad environment， such as the traditional soft cable usually was damaged in a very short period of time. Combined with the use of the ladle car cable characteristics of the ladle car cable structure was improved， improved the cable soft， tensile， abrasion resistance， flame retardant， liquid steel splash and other special performance， satisfies the requirement of field use ladle car cable， greatly improving the service life of the ladle car cable.

【Key words】Soft； tensile； Flame retardant； Prevent the molten steel burns

0 引言

眾所周知，煉鋼就是以生鐵、廢鋼、造渣材料等為原料，通過(guò)加熱熔化、造渣、脫磷、氧化脫碳與除氣、還原脫氧脫硫、去除雜質(zhì)生產(chǎn)鋼的冶煉過(guò)程。而在整個(gè)冶煉過(guò)程中必須要使用到一種特殊設(shè)備，即鋼包車。鋼包車的運(yùn)行環(huán)境惡劣，除本身頻繁移動(dòng)外，其周邊處于高溫區(qū)且時(shí)常有鋼液飛濺，這就使得配套使用的電纜經(jīng)常需要做高速移動(dòng)，承受較大的拉力和彎曲且處于高溫區(qū)域，傳統(tǒng)的電纜通常使用很短的一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，如線芯斷裂、護(hù)套老化開裂等，直接影響鋼廠的生產(chǎn)效率。為此，需要有高性能的鋼包車電纜與其相匹配。本文就是根據(jù)鋼包車的使用環(huán)境及相關(guān)的國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我們公司制造鋼包車軟電纜的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋼包車電纜進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。本文主要介紹該電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念、材料的選型和工藝制造特點(diǎn)。

1 設(shè)計(jì)思路

根據(jù)鋼包車電纜使用的特殊場(chǎng)合，鋼包車電纜出現(xiàn)故障主要有以下三個(gè)原因：

1）電纜引入鋼包車電機(jī)時(shí)，連接點(diǎn)與鋼包車太近，無(wú)法采取遮擋措施，當(dāng)出鋼時(shí)鋼液飛濺，很容易燒毀電纜；

2）電纜卷筒位于行走路段的中間高空位，車輛行走時(shí)，電纜從高空來(lái)回牽引拖拽，極易被拉斷；

3）電纜固定點(diǎn)由于長(zhǎng)時(shí)間受力，磨損嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)生短路及接地現(xiàn)象。

要使得鋼包車電纜能夠規(guī)避上述原因產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題，鋼包車電纜需要具備柔軟、抗拉、耐磨、阻燃、防鋼液飛濺灼傷等特殊性能。

1.1 電纜的柔軟性能

電纜的柔韌性很大程度上取決于電纜的導(dǎo)體。因此采用IEC60228中的第6類軟導(dǎo)體，同時(shí)適當(dāng)減小導(dǎo)體絞合節(jié)距，最大程度的減小電纜的允許彎曲半徑。絕緣和護(hù)套材料均選用較軟的橡皮材料，既保證了絕緣和護(hù)套的電氣性能又提高了電纜的整體柔韌性。

1.2 電纜的抗拉性能

電纜在使用過(guò)程中會(huì)承受較大的拉力，為提高電纜的抗拉能力，主要采取以下措施。一方面，電纜的導(dǎo)體中加入芳綸絲，提高導(dǎo)體線芯的抗拉能力。芳綸絲是一種新型高科技合成纖維，具有柔軟、超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，其強(qiáng)度是鋼絲的5～6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量?jī)H為鋼絲的1/5左右，在560°的溫度下，不分解，不融化。另一方面，纜芯成纜后不采用包帶包覆，而是采用滌綸絲編織加強(qiáng)，起到緊固纜芯作用，適當(dāng)?shù)目刂凭幙椕芏龋缓笤龠M(jìn)行護(hù)套擠出，目的在于護(hù)套擠出過(guò)程中將膠料充分填充到纜芯的邊隙處，使得護(hù)套、編織加強(qiáng)層、纜芯緊密的融合在一起。同時(shí)編織網(wǎng)狀加強(qiáng)層嵌入到護(hù)套中，相當(dāng)于“鋼筋混凝土”結(jié)構(gòu)，極大的增加護(hù)套整體抗拉能力。

1.3 電纜的阻燃性能

電纜的使用環(huán)境屬于高溫區(qū)，其應(yīng)具備阻燃性能，護(hù)套采用阻燃型硅橡膠。硅橡膠屬于熱固型材料，材料在燃燒過(guò)程中結(jié)殼、固化，可有效的阻止電纜延燃，起到良好的阻燃效果。

1.4 電纜的防鋼液飛濺灼傷性能

電纜的護(hù)套雖然采用阻燃性能優(yōu)良的氯丁橡皮，但飛濺的鋼液很容易灼傷電纜外護(hù)套，為避免鋼液飛濺，在電纜的外護(hù)套外繞包一層玻璃纖維帶，同時(shí)再編織一層鍍鎳絲。玻纖帶輕質(zhì)、耐熱、熱容量小、導(dǎo)熱系數(shù)低，鍍鎳絲具有抗氧化、防腐蝕性能。這兩者的結(jié)合能夠有效的防止因鋼液的飛濺而灼傷電纜外護(hù)套，起到保護(hù)作用。

2 產(chǎn)品試制

2.1 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及工藝流程

電纜的結(jié)構(gòu)圖見圖1。

根據(jù)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)工藝流程如下：

拉絲→退火/鍍錫→導(dǎo)體絞合→絕緣→成纜→編織加強(qiáng)→護(hù)套→繞包→編織鎧裝。

2.2 工藝控制要點(diǎn)

2.2.1 導(dǎo)體絞合

動(dòng)力線芯導(dǎo)體采用鍍錫圓銅線，應(yīng)先束絞然后再股絞，股絞時(shí)中心加芳綸絲。絞制過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)?shù)目刂平g合節(jié)距，節(jié)徑比一般不大于10倍，保證導(dǎo)體線芯的柔韌性。控制線芯導(dǎo)體采用鍍錫圓銅線編織中心加芳綸絲。

2.2.2 絕緣

絕緣采用乙丙橡皮擠出，擠出時(shí)應(yīng)控制好擠出溫度及速度，避免膠料欠硫或過(guò)硫影響絕緣的電氣及物理機(jī)械性能。

2.2.3 成纜

成纜時(shí)不采用傳統(tǒng)的繞包包帶及填充工藝，而只是纜芯絞合，成纜節(jié)徑比不大于18倍。

2.2.4 編織加強(qiáng)層

編織采用滌綸絲，編織密度控制在4～5%，使得編織層呈疏網(wǎng)結(jié)構(gòu)，既能扎緊纜芯又能使得護(hù)套膠料滲透到纜芯（下轉(zhuǎn)第147頁(yè)）（上接第130頁(yè)）邊隙中。

2.2.5 護(hù)套擠出

護(hù)套采用高抗撕硅橡膠擠壓式擠出工藝，目的是的膠料充分填充到纜芯的邊隙中，使得電纜密實(shí)。同時(shí)要控制好擠出溫度及速度，避免膠料欠硫或過(guò)硫影響護(hù)套的電氣及物理機(jī)械性能。

2.2.6 外護(hù)套繞包

繞包材料使用玻纖帶，搭蓋率控制在20%左右，不能有漏包現(xiàn)象。

2.2.7 編織鎧裝

鎧裝層采用鍍鎳絲編織，編織密度控制在90%以上。

3 結(jié)束語(yǔ)

鋼包車電纜的使用環(huán)境惡劣，電纜故障率較高而且造成故障的原因較為復(fù)雜，因此，在鋼包車電纜的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)結(jié)合各種因素進(jìn)行分析，并有針對(duì)性的采取措施給予解決，不斷完善鋼包車電纜的各項(xiàng)性能。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賀恩成，何俊正，李瑞波.150t轉(zhuǎn)爐鋼包車電纜故障分析及改造[J].中國(guó)設(shè)備工程，2008（5）：30-31.

[2]IEC60228：2004絕緣電線電纜的導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)[S].

[責(zé)任編輯：王楠]