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
國際不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)材(cai)學會(hui)（ITA)于1991年(nian)6月(yue)16日(ri)到6月(yue)19日(ri)在(zai)美(mei)國芝(zhi)加(jia)哥市舉(ju)辦了(le)(le)全美(mei)1991年(nian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)博覽會(hui) 三比同時召開了(le)(le)鋼(gang)(gang)管(guan)學術(shu)會(hui)議，ITA將這兩(liang)項活動統稱(cheng)為“Tube America 91”。在(zai)Tube Ameica 91鋼(gang)(gang)管(guan)學術(shu)會(hui)上發表了(le)(le)26篇(pian)論文，它們比較清楚地勾畫出了(le)(le)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)生產技術(shu)的新進(jin)展。
對(dui)于(yu)無縫不銹鋼管(guan)(guan)生產工(gong)(gong)藝(yi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)發(fa)展來說(shuo)，20世紀的(de)最后十年是關鍵的(de)年份，由于(yu)新的(de)兩套全浮動(dong)(dong)的(de)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)組的(de)投(tou)產，這(zhe)種軋(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)發(fa)展獲得了(le)新的(de)動(dong)(dong)力，限動(dong)(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)開始向MINI-MPM方向發(fa)展，CPS軋(ya)(ya)管(guan)(guan)試(shi)驗尚在(zai)進行(xing)中(zhong)，結果如何尚未(wei)見分(fen)曉(xiao)，在(zai)張(zhang)力減徑工(gong)(gong)藝(yi)方面出現了(le)混合(he)傳動(dong)(dong)的(de)新概念和軋(ya)(ya)機(ji)(ji)自(zi)動(dong)(dong)控(kong)制，探(tan)傷技(ji)(ji)術(shu)和檢測(ce)技(ji)(ji)術(shu)也有(you)了(le)新進展，在(zai)這(zhe)樣一個(ge)時刻召開了(le)鋼管(guan)(guan)學術(shu)盛會，所以芝加(jia)哥市市長宣(xuan)稱1991年6月18日為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提(ti)示
1. TOSA不銹(xiu)鋼管(guan)廠的(de)CPS工(gong)藝
該廠采用CPS工(gong)藝，其流程如圖26-3所示。
環形爐的(de)加熱能(neng)力為30t/h;穿(chuan)孔坯(pi)外徑(jing)(jing)114~185mm,最(zui)長(chang)為1m;定徑(jing)(jing)后不銹鋼(gang)管的(de)外徑(jing)(jing)101.6~179.8mm,最(zui)長(chang)為10m;張(zhang)力減(jian)徑(jing)(jing)機可生產外徑(jing)(jing)為33.4~101.6mm,最(zui)長(chang)為40m的(de)鋼(gang)管，冷床寬20m.圖26-4示出的(de)TOSA不銹鋼(gang)管廠錐輥式(shi)穿(chuan)孔機的(de)D/S值(zhi)可達25~27.5,伸長(chang)率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝
MINI-MPM軋管工藝的(de)基本參數如表26-2所示(shi)。
3. 混合傳(chuan)動的張力減徑機（MD-SRM)
意大利因西公司(si)（INNSE)設(she)計制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)了一(yi)(yi)臺新(xin)穎的(de)(de)(de)張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)，其新(xin)穎之處(chu)(chu)在于傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)。該傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)由兩個(ge)(ge)相(xiang)互(hu)獨(du)(du)(du)立(li)的(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)構組成(cheng)，處(chu)(chu)于人口(kou)(kou)側的(de)(de)(de)一(yi)(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)架的(de)(de)(de)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)方式為(wei)雙電機(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)(dong)(dong)(dong)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)；處(chu)(chu)于出口(kou)(kou)側的(de)(de)(de)一(yi)(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)架為(wei)電機(ji)(ji)(ji)(ji)單獨(du)(du)(du)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)。事實(shi)上(shang)(shang)(shang)，單獨(du)(du)(du)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)優點主要(yao)(yao)(yao)顯示在張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)后部機(ji)(ji)(ji)(ji)架上(shang)(shang)(shang)，即軋制(zhi)(zhi)(zhi)小口(kou)(kou)徑(jing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)時，因后部機(ji)(ji)(ji)(ji)架孔型的(de)(de)(de)橢(tuo)圓度(du)較小，需要(yao)(yao)(yao)精確(que)控制(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)力(li)，而這種精確(que)控制(zhi)(zhi)(zhi)只(zhi)有采用(yong)單獨(du)(du)(du)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)時才能(neng)實(shi)現。此外，單獨(du)(du)(du)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)速度(du)曲線多(duo)種多(duo)樣，因此比較容易適應各種尺寸小口(kou)(kou)徑(jing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)(de)速度(du)要(yao)(yao)(yao)求。與(yu)此相(xiang)反(fan)，張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)入(ru)口(kou)(kou)側的(de)(de)(de)一(yi)(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)架若采用(yong)單獨(du)(du)(du)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)，則所(suo)設(she)置的(de)(de)(de)功率遠遠大于實(shi)際需要(yao)(yao)(yao)，而且由于速度(du)剛性不(bu)(bu)(bu)夠，切頭損失較大，CEC控制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)(tong)也難(nan)于控制(zhi)(zhi)(zhi)整個(ge)(ge)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)速度(du)曲線。綜上(shang)(shang)(shang)所(suo)述，對入(ru)口(kou)(kou)側機(ji)(ji)(ji)(ji)架采用(yong)成(cheng)組傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)是比較有利的(de)(de)(de)，即采用(yong)一(yi)(yi)個(ge)(ge)主電機(ji)(ji)(ji)(ji)進行集體傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)，另加一(yi)(yi)個(ge)(ge)疊(die)加傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)電機(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計的(de) MD-SRM所采用的(de)混合傳動方式，入口側(ce)若(ruo)干機(ji)架采用雙電機(ji)差動傳動，后部若(ruo)干機(ji)架采用單獨傳動，以達到揚(yang)長(chang)避短的(de)目(mu)的(de)。
a. CEC控(kong)制，由(you)一較簡單的軟(ruan)件，即可控(kong)制集體差動(dong)傳動(dong)；
b. 憑借單(dan)獨(du)傳動的后(hou)部機架，即可取得張減工藝的最佳化；
c. 根據工藝需要不用后部若干(gan)機架(jia)時，很容(rong)易使其脫離軋制過程；
d. 軋制效率高，易于調整和事故處理(li)。
在Tube America 91 不(bu)銹鋼(gang)管(guan)學(xue)術(shu)(shu)會(hui)議上發表的(de)一些(xie)文(wen)章(zhang)對發展(zhan)(zhan)鋼(gang)管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及錐輥式穿孔(kong)機(ji)都是(shi)在一定條件下產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)，雖沒有嶄新(xin)的(de)概念，卻是(shi)推“陳”而(er)出“新(xin)”的(de)產(chan)(chan)物。鋼(gang)管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)就是(shi)在“推陳出新(xin)”、“繼往(wang)開來”的(de)條件下，不(bu)斷有所創新(xin)，不(bu)斷向前發展(zhan)(zhan)的(de)。
三、Tube America 91 與全(quan)浮(fu)動芯棒連軋管(guan)工藝的發展
在Tube America 91會上(shang)發表的(de)“中國的(de)連軋管廠”一文，全面地反映了全浮動的(de)芯(xin)棒連軋管工(gong)藝的(de)新進展，其要點如下：
a. RK2和(he)寶鋼不銹鋼管連軋管廠
自從 Lorain 廠(chang)和 Gary 廠(chang)兩(liang)臺全浮動芯棒連(lian)軋管機組(zu)投產(chan)，這種工藝又經過(guo)了20多年的發展，所產(chan)鋼管質(zhi)量(liang)提(ti)高，產(chan)能明顯提(ti)高，可以說RK2和寶鋼連(lian)軋管廠(chang)是這種工藝發展完美的標志，以下(xia)各方面則是其發展的成果。
1. 先進(jin)的直(zhi)流傳動為高速(su)連軋提(ti)供了基(ji)礎(chu)條件；
2. 竹(zhu)節控制(zhi)和CEC控制(zhi)明顯(xian)地提高(gao)了產(chan)品質量和收(shou)得率；
3. 先(xian)進的穿孔機(ji)和張(zhang)減機(ji)設備(bei)設計實現了軋(ya)制技術的進步；
4. 在(zai)張減工藝和(he)傳動技術(shu)方面取(qu)得了成果，使(shi)連軋(ya)管廠(chang)可以生產450多種規格的成品(pin)管；
5. 計算機過程控制、無損探傷和精整作業區的(de)連(lian)續布(bu)等(deng)進一步發(fa)揮了連(lian)軋管廠的(de)技術先進性。
b. 對寶鋼(gang)(gang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管連軋(ya)管廠的(de)7點評述
1. 由于穿孔機采(cai)用了(le)狄賽爾導盤再(zai)加上(shang)較高的(de)軋制速度(du)和線外脫(tuo)（頂）桿，因此能以4根／min的(de)速度(du)生產11m長的(de)穿孔坯(pi)；
2. 設置了空(kong)心坯(pi)減徑機從(cong)而減少了管坯(pi)規(gui)格，改善了穿孔坯(pi)質(zhi)量；
3. 連軋管(guan)機(ji)的優(you)越(yue)性：軋出速(su)度高(gao)（7.87m/s),荒管(guan)長達33m,并(bing)采用“竹(zhu)節”控制，提高(gao)了管(guan)子質量(liang)和收(shou)得率；
4. 張(zhang)減(jian)機軋出速度高達16m/s,采用(yong)CEC控(kong)制(zhi)以減(jian)少切(qie)頭損失，工(gong)藝技術上的優越性表現在以兩種(zhong)尺寸的管(guan)坯就能軋出450種(zhong)規(gui)格的管(guan)子；
5. 采用(yong)分塊式加連接輥(gun)道(dao)的(de)精整(zheng)區(qu)布置以達到(dao)年處理量(liang)1300萬根管子的(de)指(zhi)標；
6. 油井(jing)管(guan)加工區使用(yong)了多種無損探(tan)傷(shang)設備、摩擦對(dui)焊機(ji)和液壓操作(zuo)的加厚機(ji)；
7. 15套探傷對成品管質量起到了保證作用。
c. 軋制工藝(yi)的進一步發展
從軋制(zhi)(zhi)工藝的角度來(lai)看，對FFM軋制(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)的進一步發展(zhan)，以下兩點(dian)形成(cheng)了限(xian)制(zhi)(zhi)，即：
1. 由(you)于芯棒的(de)長度(du)最長為(wei)30m,因此熱(re)軋(ya)荒管長度(du)不得長于35m;
2. 成品(pin)管外徑最大為7英寸，超過此極限(xian)值，芯(xin)棒重(zhong)量(liang)太重(zhong)，金(jin)屬流(liu)動的不(bu)均勻性程度加劇，生(sheng)產無(wu)法進行。為了超越以上限(xian)制(zhi)，連軋(ya)管工藝勢(shi)必要(yao)向(xiang)限(xian)動芯(xin)棒工藝發展。
四、結語
Tube America 91 還(huan)發表了兩(liang)篇強(qiang)調不銹鋼管生產(chan)工藝管理的文(wen)章(zhang)即(ji)：
1. 加強“綜合質量管理(li)”以滿足21世紀(ji)不(bu)銹鋼(gang)管工業(ye)的需要，其主要內容為(wei)工藝過程的統計管理(li)（簡稱SPC);
2. JIT計(ji)算(suan)機管(guan)理系統，包括在線(xian)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)計(ji)劃及管(guan)理系統，選擇確(que)定工(gong)藝參數，生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過(guo)(guo)程(cheng)的安排與產(chan)(chan)能(neng)計(ji)算(suan)；生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)指令的下達及過(guo)(guo)程(cheng)控制，生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)現場(chang)監控系統。
北京科技大學“關于全(quan)浮動芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)組壁厚精(jing)度的(de)(de)研究”的(de)(de)報告（2008年4月(yue)）稱：在(zai)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)上采用竹節(jie)控(kong)制技術(shu)(shu)，在(zai)張減機(ji)(ji)上采用CEC控(kong)制技術(shu)(shu)，不銹(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)精(jing)度有了顯(xian)著的(de)(de)改善(shan)，精(jing)度的(de)(de)改善(shan)和其(qi)他(ta)機(ji)(ji)組不能(neng)及的(de)(de)高產能(neng)，使(shi)全(quan)浮動芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)管(guan)工藝再次受(shou)到了人(ren)們(men)的(de)(de)關注。
