假如以曼氏兄弟取得第一個關于周期軋管工藝專利（DRP58762)的日子，即1891年2月24日作為發明周期軋管工藝的日子，那么1991年正好是一百周年紀念，當然國際不銹鋼管材學會（International Tube Association ITA)定于1991年6月在芝加哥召開國際不銹鋼管會議并舉辦鋼管博覽會，并不一定與發明周期軋管工藝有關，因為ITA每兩年舉辦一次不銹鋼管博覽會，同時召開鋼管會議，由來已久成慣例了，并在“Tube”一字后加國名和年份作為標志。
一(yi)、Tube America 91 簡介
國際(ji)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)材(cai)學(xue)(xue)會（ITA)于1991年6月16日到6月19日在美(mei)(mei)國芝加哥市(shi)舉辦了(le)(le)全美(mei)(mei)1991年不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)博覽會 三比(bi)同(tong)時召開(kai)了(le)(le)鋼(gang)(gang)管(guan)學(xue)(xue)術會議，ITA將(jiang)這兩項活動統(tong)稱(cheng)為“Tube America 91”。在Tube Ameica 91鋼(gang)(gang)管(guan)學(xue)(xue)術會上發表了(le)(le)26篇論文，它(ta)們比(bi)較清楚地勾畫出了(le)(le)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)生(sheng)產技術的新進展。
對(dui)于無縫不銹鋼管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)的(de)(de)發展來(lai)說，20世紀(ji)的(de)(de)最(zui)后十年是關鍵的(de)(de)年份，由于新的(de)(de)兩套全浮(fu)動(dong)(dong)的(de)(de)芯(xin)棒(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組的(de)(de)投(tou)產(chan)，這(zhe)種軋(ya)機(ji)的(de)(de)發展獲得了(le)新的(de)(de)動(dong)(dong)力(li)，限動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)開始向MINI-MPM方(fang)向發展，CPS軋(ya)管(guan)(guan)試驗(yan)尚在(zai)(zai)進行中，結果如何尚未見分曉，在(zai)(zai)張力(li)減徑工(gong)藝(yi)方(fang)面出現了(le)混合傳動(dong)(dong)的(de)(de)新概念和(he)軋(ya)機(ji)自動(dong)(dong)控制(zhi)，探傷技(ji)術(shu)和(he)檢測(ce)技(ji)術(shu)也有了(le)新進展，在(zai)(zai)這(zhe)樣一個(ge)時刻(ke)召開了(le)鋼管(guan)(guan)學術(shu)盛會(hui)，所以芝(zhi)加哥市市長宣稱1991年6月18日為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的(de)新提示
1. TOSA不銹(xiu)鋼管廠的CPS工(gong)藝
該廠采用CPS工藝，其(qi)流程如(ru)圖26-3所(suo)示。
環形爐的(de)加熱能力(li)為(wei)(wei)30t/h;穿孔(kong)(kong)坯外(wai)徑114~185mm,最(zui)(zui)長為(wei)(wei)1m;定徑后不銹鋼管(guan)的(de)外(wai)徑101.6~179.8mm,最(zui)(zui)長為(wei)(wei)10m;張力(li)減徑機(ji)可生產外(wai)徑為(wei)(wei)33.4~101.6mm,最(zui)(zui)長為(wei)(wei)40m的(de)鋼管(guan)，冷床寬(kuan)20m.圖26-4示出的(de)TOSA不銹鋼管(guan)廠錐輥式(shi)穿孔(kong)(kong)機(ji)的(de)D/S值可達(da)25~27.5,伸長率(lv) λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝
MINI-MPM軋(ya)管工藝的(de)基本參數如表26-2所(suo)示(shi)。
3. 混合傳動(dong)的張力(li)減徑機（MD-SRM)
意大(da)利因(yin)西公司（INNSE)設(she)計制(zhi)(zhi)造(zao)了一(yi)(yi)(yi)臺(tai)新(xin)穎的(de)(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，其新(xin)穎之處(chu)在(zai)于(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。該傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)由兩個(ge)相(xiang)互獨(du)(du)立的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)組成，處(chu)于(yu)人口(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)方(fang)式為雙(shuang)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)(dong)(dong)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)；處(chu)于(yu)出口(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)為電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)。事實上，單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)優點主要(yao)顯示在(zai)張(zhang)(zhang)減(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)后部機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)上，即軋制(zhi)(zhi)小(xiao)口(kou)徑(jing)不銹鋼(gang)管時，因(yin)后部機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)孔型的(de)(de)(de)(de)橢圓(yuan)度(du)(du)(du)較(jiao)小(xiao)，需要(yao)精(jing)確(que)控制(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)力，而(er)這種精(jing)確(que)控制(zhi)(zhi)只有(you)采(cai)用(yong)單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)時才能實現。此外，單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)張(zhang)(zhang)減(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)曲線多種多樣，因(yin)此比較(jiao)容易適應各種尺(chi)寸小(xiao)口(kou)徑(jing)不銹鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)要(yao)求。與(yu)此相(xiang)反，張(zhang)(zhang)減(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)入口(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)若采(cai)用(yong)單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)，則(ze)所設(she)置的(de)(de)(de)(de)功率(lv)遠遠大(da)于(yu)實際(ji)需要(yao)，而(er)且由于(yu)速度(du)(du)(du)剛性不夠，切頭損失較(jiao)大(da)，CEC控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)也難于(yu)控制(zhi)(zhi)整個(ge)減(jian)徑(jing)過程中的(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)曲線。綜上所述，對入口(kou)側(ce)(ce)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)采(cai)用(yong)成組傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)是(shi)比較(jiao)有(you)利的(de)(de)(de)(de)，即采(cai)用(yong)一(yi)(yi)(yi)個(ge)主電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行集體傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)，另加一(yi)(yi)(yi)個(ge)疊加傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計(ji)的 MD-SRM所采(cai)用(yong)(yong)的混合(he)傳(chuan)動(dong)(dong)方式(shi)，入口側若干機(ji)架(jia)采(cai)用(yong)(yong)雙電機(ji)差動(dong)(dong)傳(chuan)動(dong)(dong)，后部(bu)若干機(ji)架(jia)采(cai)用(yong)(yong)單獨傳(chuan)動(dong)(dong)，以(yi)達(da)到(dao)揚長(chang)避短的目的。
a. CEC控制(zhi)，由(you)一較(jiao)簡單的軟件，即可控制(zhi)集體差動(dong)傳(chuan)動(dong)；
b. 憑(ping)借(jie)單獨傳動的(de)后部機(ji)架，即可取(qu)得張減工藝的(de)最佳化；
c. 根據工藝需(xu)要不用后(hou)部若(ruo)干機架時(shi)，很容易使其脫離軋制過程；
d. 軋制效率高，易于調整和事(shi)故處理。
在(zai)Tube America 91 不(bu)銹鋼管(guan)學(xue)術(shu)會議(yi)上發表的(de)一(yi)(yi)些文章對發展鋼管(guan)生(sheng)產(chan)技術(shu)很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及錐(zhui)輥式穿(chuan)孔機(ji)都(dou)是(shi)在(zai)一(yi)(yi)定(ding)條(tiao)件下(xia)產(chan)生(sheng)的(de)，雖沒有嶄新(xin)(xin)的(de)概(gai)念(nian)，卻是(shi)推(tui)“陳”而出“新(xin)(xin)”的(de)產(chan)物。鋼管(guan)生(sheng)產(chan)技術(shu)就是(shi)在(zai)“推(tui)陳出新(xin)(xin)”、“繼往開來”的(de)條(tiao)件下(xia)，不(bu)斷有所創(chuang)新(xin)(xin)，不(bu)斷向(xiang)前發展的(de)。
三、Tube America 91 與全浮(fu)動芯棒連軋管(guan)工藝的發展(zhan)
在Tube America 91會上發(fa)表(biao)的(de)“中國的(de)連(lian)軋(ya)管(guan)廠”一文，全(quan)面(mian)地(di)反映(ying)了全(quan)浮動(dong)的(de)芯棒連(lian)軋(ya)管(guan)工藝的(de)新(xin)進(jin)展，其要點如(ru)下(xia)：
a. RK2和(he)寶鋼(gang)不銹鋼(gang)管(guan)連軋管(guan)廠
自(zi)從 Lorain 廠和(he) Gary 廠兩臺全浮動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)機組投產(chan)(chan)，這種(zhong)工藝(yi)又經過了20多年的發(fa)展(zhan)，所產(chan)(chan)鋼管(guan)質量(liang)提高，產(chan)(chan)能(neng)明顯(xian)提高，可以(yi)說RK2和(he)寶鋼連(lian)軋管(guan)廠是這種(zhong)工藝(yi)發(fa)展(zhan)完(wan)美的標志，以(yi)下各方面則是其(qi)發(fa)展(zhan)的成果。
1. 先進的直流(liu)傳動為高(gao)速連軋提供了基礎條(tiao)件(jian)；
2. 竹節控(kong)制和CEC控(kong)制明顯地提高了產品質量和收得率；
3. 先進的穿孔機(ji)和張(zhang)減機(ji)設備設計實現了軋制技術(shu)的進步；
4. 在張減工藝和傳動技術方面取得了成果，使連軋(ya)管(guan)廠可以生產450多種規格的成品管(guan)；
5. 計(ji)算機過程(cheng)控制(zhi)、無損探傷(shang)和(he)精整作(zuo)業區(qu)的連續布等進一步(bu)發揮了連軋管廠(chang)的技(ji)術先進性。
b. 對寶鋼(gang)(gang)不銹鋼(gang)(gang)管連軋管廠(chang)的7點(dian)評述
1. 由于穿孔機采用了狄賽爾導盤(pan)再加上較(jiao)高(gao)的軋制速度和線(xian)外脫（頂(ding)）桿，因此能以4根／min的速度生產11m長(chang)的穿孔坯；
2. 設置了空(kong)心坯減徑機從而減少了管(guan)坯規(gui)格，改善了穿(chuan)孔坯質量；
3. 連軋管(guan)機的優越性：軋出速度高(gao)（7.87m/s),荒(huang)管(guan)長達(da)33m,并采用“竹節”控制(zhi)，提高(gao)了管(guan)子質量和收得率；
4. 張減(jian)機(ji)軋出速度高達16m/s,采用CEC控制以減(jian)少(shao)切頭損失，工藝技術上的(de)優越(yue)性(xing)表現在(zai)以兩種(zhong)尺寸的(de)管坯(pi)就能(neng)軋出450種(zhong)規格的(de)管子；
5. 采用分塊式加連接輥道的精整區布置以達到年處理(li)量1300萬根管子的指標；
6. 油井(jing)管加工區使用了多種無損探傷設備、摩擦對焊機(ji)和液壓操作的加厚機(ji)；
7. 15套探傷對成品管(guan)質量起(qi)到了保證作用。
c. 軋制工藝的進一(yi)步發展
從軋制(zhi)工藝的角度(du)來看，對(dui)FFM軋制(zhi)技術的進一步發展，以下兩點(dian)形成(cheng)了限制(zhi)，即：
1. 由于芯棒的(de)長(chang)度(du)最長(chang)為30m,因此熱軋荒管長(chang)度(du)不得長(chang)于35m;
2. 成品管外徑(jing)最大(da)為7英(ying)寸，超(chao)過此極(ji)限(xian)值(zhi)，芯棒(bang)重量(liang)太重，金屬流動的不(bu)均勻(yun)性程(cheng)度加劇(ju)，生(sheng)產(chan)無法(fa)進行(xing)。為了超(chao)越以(yi)上限(xian)制，連軋管工藝(yi)勢必要(yao)向限(xian)動芯棒(bang)工藝(yi)發展。
四、結語(yu)
Tube America 91 還發表了兩(liang)篇強調(diao)不銹(xiu)鋼管(guan)生產工藝(yi)管(guan)理的(de)文章(zhang)即(ji)：
1. 加強(qiang)“綜合質量管理(li)(li)”以(yi)滿足21世(shi)紀不銹鋼管工業的需要(yao)，其主要(yao)內容為工藝過程的統計管理(li)(li)（簡稱SPC);
2. JIT計算機管理(li)系(xi)統，包括在(zai)線生(sheng)產計劃及管理(li)系(xi)統，選擇確定工藝參數，生(sheng)產過(guo)程的安(an)排與產能計算；生(sheng)產指令的下達及過(guo)程控制，生(sheng)產現場監控系(xi)統。
北京(jing)科技(ji)(ji)大(da)學(xue)“關(guan)于全浮(fu)動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)機(ji)組(zu)壁(bi)厚(hou)精度(du)的(de)研(yan)究(jiu)”的(de)報告（2008年(nian)4月）稱：在連(lian)軋管(guan)機(ji)上采(cai)用(yong)竹節(jie)控制技(ji)(ji)術(shu)，在張減(jian)機(ji)上采(cai)用(yong)CEC控制技(ji)(ji)術(shu)，不銹鋼(gang)管(guan)的(de)精度(du)有了(le)顯著的(de)改善，精度(du)的(de)改善和其他機(ji)組(zu)不能(neng)及的(de)高產能(neng)，使全浮(fu)動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)工藝再次受到了(le)人(ren)們的(de)關(guan)注。
