一種鋼包車電纜的改進與研制

康雪峰

【摘 要】鋼包車電纜在使用過程中會遇到反復彎曲、鋼液飛濺、承受拖拽力大等惡劣環境，而傳統的軟電纜通常在很短的時間內就損壞。結合鋼包車電纜的使用特性，對鋼包車電纜結構進行改進，提高了電纜的柔軟、抗拉、耐磨、阻燃、防鋼液飛濺等特殊性能，滿足鋼包車電纜現場使用要求，大大提高鋼包車電纜的使用壽命。

【關鍵詞】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、去除雜質生產鋼的冶煉過程。而在整個冶煉過程中必須要使用到一種特殊設備，即鋼包車。鋼包車的運行環境惡劣，除本身頻繁移動外，其周邊處于高溫區且時常有鋼液飛濺，這就使得配套使用的電纜經常需要做高速移動，承受較大的拉力和彎曲且處于高溫區域，傳統的電纜通常使用很短的一段時間就會出現質量問題，如線芯斷裂、護套老化開裂等，直接影響鋼廠的生產效率。為此，需要有高性能的鋼包車電纜與其相匹配。本文就是根據鋼包車的使用環境及相關的國內外標準，結合我們公司制造鋼包車軟電纜的生產經驗，對鋼包車電纜進行進一步的改進。本文主要介紹該電纜的結構設計理念、材料的選型和工藝制造特點。

1 設計思路

根據鋼包車電纜使用的特殊場合，鋼包車電纜出現故障主要有以下三個原因：

1）電纜引入鋼包車電機時，連接點與鋼包車太近，無法采取遮擋措施，當出鋼時鋼液飛濺，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，電纜從高空來回牽引拖拽，極易被拉斷；

3）電纜固定點由于長時間受力，磨損嚴重，經常發生短路及接地現象。

要使得鋼包車電纜能夠規避上述原因產生的質量問題，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體。因此采用IEC60228中的第6類軟導體，同時適當減小導體絞合節距，最大程度的減小電纜的允許彎曲半徑。絕緣和護套材料均選用較軟的橡皮材料，既保證了絕緣和護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

電纜在使用過程中會承受較大的拉力，為提高電纜的抗拉能力，主要采取以下措施。一方面，電纜的導體中加入芳綸絲，提高導體線芯的抗拉能力。芳綸絲是一種新型高科技合成纖維，具有柔軟、超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優良性能，其強度是鋼絲的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，而重量僅為鋼絲的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，起到緊固纜芯作用，適當的控制編織密度，然后再進行護套擠出，目的在于護套擠出過程中將膠料充分填充到纜芯的邊隙處，使得護套、編織加強層、纜芯緊密的融合在一起。同時編織網狀加強層嵌入到護套中，相當于“鋼筋混凝土”結構，極大的增加護套整體抗拉能力。

1.3 電纜的阻燃性能

電纜的使用環境屬于高溫區，其應具備阻燃性能，護套采用阻燃型硅橡膠。硅橡膠屬于熱固型材料，材料在燃燒過程中結殼、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

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

2 產品試制

2.1 產品的結構簡圖及工藝流程

電纜的結構圖見圖1。

根據設計的產品結構，生產工藝流程如下：

拉絲→退火/鍍錫→導體絞合→絕緣→成纜→編織加強→護套→繞包→編織鎧裝。

2.2 工藝控制要點

2.2.1 導體絞合

動力線芯導體采用鍍錫圓銅線，應先束絞然后再股絞，股絞時中心加芳綸絲。絞制過程中應適當的控制絞合節距，節徑比一般不大于10倍，保證導體線芯的柔韌性。控制線芯導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，擠出時應控制好擠出溫度及速度，避免膠料欠硫或過硫影響絕緣的電氣及物理機械性能。

2.2.3 成纜

成纜時不采用傳統的繞包包帶及填充工藝，而只是纜芯絞合，成纜節徑比不大于18倍。

2.2.4 編織加強層

編織采用滌綸絲，編織密度控制在4～5%，使得編織層呈疏網結構，既能扎緊纜芯又能使得護套膠料滲透到纜芯（下轉第147頁）（上接第130頁）邊隙中。

2.2.5 護套擠出

護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。同時要控制好擠出溫度及速度，避免膠料欠硫或過硫影響護套的電氣及物理機械性能。

2.2.6 外護套繞包

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 結束語

鋼包車電纜的使用環境惡劣，電纜故障率較高而且造成故障的原因較為復雜，因此，在鋼包車電纜的設計過程中應結合各種因素進行分析，并有針對性的采取措施給予解決，不斷完善鋼包車電纜的各項性能。

【參考文獻】

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

[2]IEC60228：2004絕緣電線電纜的導體標準[S].

[責任編輯：王楠]