我(wo)國(guo)于(yu)20世紀70年(nian)(nian)代(dai)(dai)開(kai)始研制全(quan)浮動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)，國(guo)產的Φ76mm全(quan)浮動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)于(yu)80年(nian)(nian)代(dai)(dai)末在(zai)(zai)衡陽鋼管(guan)(guan)廠試生產。80年(nian)(nian)代(dai)(dai)初(chu)開(kai)始，我(wo)國(guo)陸續引進連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)生產線。至今(jin)已有46套(tao)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)。其(qi)中限動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)44套(tao)，全(quan)浮動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)、半浮動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)各1套(tao)。在(zai)(zai)44套(tao)限動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)中，三輥連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)28條，其(qi)余均為兩輥連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)。下面(mian)結合幾個典(dian)型機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)例子介紹我(wo)國(guo)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)發展(zhan)情況。
寶鋼(gang)無(wu)縫鋼(gang)管廠ф140m浮(fu)動芯棒連(lian)軋管機組（8機架，呈45°角布置）
1985年(nian)建成投(tou)產(chan)，是(shi)我國從德(de)國引(yin)進的(de)第(di)1套先進的(de)熱(re)(re)軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)連軋(ya)機(ji)組，設計產(chan)量50萬噸(dun)／年(nian)，產(chan)品(pin)規格為Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主(zhu)要(yao)用于生產(chan)油井管(guan)(guan)(guan)和(he)鍋爐管(guan)(guan)(guan)。該(gai)機(ji)組具有現代(dai)化的(de)管(guan)(guan)(guan)理模(mo)式和(he)在線全自動(dong)化運行(xing)方式。它的(de)建成投(tou)產(chan)大大提(ti)高(gao)了我國熱(re)(re)軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)技術裝備水(shui)平，提(ti)高(gao)了無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)產(chan)品(pin)的(de)質量和(he)生產(chan)的(de)各項(xiang)技術指標，讓業(ye)內(nei)人士大開眼(yan)界，并成為我國現代(dai)化無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)發展史上的(de)一個里(li)程碑(bei)。
1. 與當(dang)時國內自動軋管機、周期式軋管機相比，該連軋管機組的優勢是(shi)：
a. 軋制節奏(zou)快3.5～4p／min；
b. 產量(liang)(liang)(liang)高，設計產量(liang)(liang)(liang)50萬噸／年（該(gai)機組實際(ji)最高年產量(liang)(liang)(liang)超過了(le)85萬噸）；
c. 壁厚精(jing)度較高，壁厚偏差±7％～9％；
d. 延伸系數(shu)較大4～5；
e. 可生產(chan)較(jiao)長的荒管大于(yu)33m；
2. 主要(yao)工藝技(ji)術(shu)裝備和智能(neng)化方(fang)面創新：
a. 采用帶導(dao)盤的(de)狄塞爾(er)穿孔(kong)機；
b. 穿孔機(ji)采用了(le)可(ke)變速軋制；
c. 采(cai)用(yong)了頂桿快速(su)更換；
d. 采用(yong)了步進式再加熱爐；
e. 采(cai)用了(le)28機(ji)架三輥式張(zhang)力減徑機(ji)，并(bing)帶(dai)有頭尾（CEC）控制技術(shu)；
f. 熱軋生產線配有過程管理機(ji)和(he)PLC控制(zhi)系統，實現了全自動化生產。
天津(jin)鋼管公司ф250mm限動(dong)芯棒連軋管機(ji)組（7機(ji)架，呈45°角布(bu)置）
該(gai)連(lian)軋(ya)管機組(zu)由意(yi)大(da)利引(yin)進(jin)，1992年建成投(tou)產(chan)(chan)，是(shi)我國(guo)引(yin)進(jin)的(de)第一(yi)套限動芯棒(bang)連(lian)軋(ya)管機組(zu)，產(chan)(chan)品(pin)直(zhi)徑為ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主要產(chan)(chan)品(pin)定位于(yu)當(dang)時(shi)國(guo)內緊缺的(de)石油套管。
1. 與浮動式芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)(guan)機組(zu)相比(bi)，限動芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)(guan)機組(zu)的優勢(shi)：
a. 鋼管的壁厚(hou)精(jing)度更高(gao)，壁厚(hou)偏差±6％～8％；
b. 可軋制D／S大于42的薄(bo)壁(bi)鋼管；
c. 可生(sheng)產(chan)的產(chan)品規(gui)格范圍(wei)(wei)更寬，該機(ji)組規(gui)格范圍(wei)(wei)為(wei)φ114～273mm（限動芯棒連軋(ya)管機(ji)組目前可生(sheng)產(chan)的最大的直徑為(wei)φ508mm）；
d. 可軋制的(de)荒管長(chang)度(du)更長(chang)（該機(ji)組荒管長(chang)度(du)為32～33m，理論上(shang)可大于45m）；
e. 延伸系數(shu)大于5；
f. 能耗比浮(fu)動式連(lian)軋機組低30％左右。
2. 主要工藝技術(shu)裝備和智能化方面創新：
a. 穿孔機(ji)(ji)設置了機(ji)(ji)內定心輥；
b. 穿孔機采用了(le)頂桿快速更(geng)換；
c. 設(she)置了頂桿預旋轉裝置；
d. 采(cai)用線外預穿芯棒工藝；
e. 連軋機采用了快速換(huan)輥（兩側更換(huan)）；
f. 配(pei)備(bei)了在線測(ce)(ce)厚、測(ce)(ce)徑、測(ce)(ce)長、測(ce)(ce)速、測(ce)(ce)溫等裝置，能及時監控鋼(gang)管的(de)幾(ji)何尺寸。
衡陽鋼管廠φ89mm半浮動芯棒連軋管機組(zu)（6機架，水平(ping)垂直布置）
1997年建成投產(chan)，該(gai)連軋管(guan)機組由德(de)國引(yin)進，是我國第一套半浮動芯棒連軋管(guan)機（也是唯一的一套）。產(chan)品直(zhi)徑為(wei)φ25～89mm，壁(bi)厚2.5～12mm，主要(yao)產(chan)品為(wei)高壓(ya)鍋爐管(guan)。
1. 半浮動芯棒連軋管機(ji)組的優勢(shi)是：
a. 軋制(zhi)節奏(zou)較(jiao)快3～3.5p／min，稍低于浮動(dong)式軋機，但高于限動(dong)芯棒(bang)軋機；
b. 避免了“竹節(jie)”的產生，壁厚(hou)精度(du)與限動軋機相當(dang)；
c. 產(chan)量(liang)高(gao)(gao)。高(gao)(gao)于同(tong)規格限動(dong)軋機的(de)產(chan)量(liang)。
2. 主要工藝技(ji)術裝備創新：
a. 采用錐(zhui)(zhui)形輥導(dao)板式(shi)穿(chuan)孔機(ji)(ji)，輾(zhan)軋角為10°，采用前臺主傳(chuan)動即主電機(ji)(ji)、傳(chuan)動軸布置在前臺，有利于穿(chuan)孔機(ji)(ji)實(shi)現頂桿循環和設備維護（一般錐(zhui)(zhui)形輥穿(chuan)孔機(ji)(ji)的傳(chuan)動軸布置在出口側，輾(zhan)軋角為15°）；
b. 芯棒運行采用半浮式工藝。既有(you)限動軋機壁厚(hou)精度高(gao)的特點，又有(you)浮動軋管(guan)機節奏快的特點，適于生產中、小直徑無縫鋼管(guan)。
包鋼連(lian)軋管廠φ180mm少機(ji)架限動芯棒連(lian)軋機(ji)組（5機(ji)架，水平(ping)垂直布(bu)置）
2000年(nian)φ180mm限動(dong)芯(xin)棒(bang)連軋管(guan)機組建成(cheng)投產（國內(nei)第一(yi)套(tao)5機架(jia)連軋管(guan)機組）。該機組由意大利引進，產品規格為(wei)φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產品為(wei)油井管(guan)和(he)鍋爐管(guan)。
1. 5機(ji)架（Mini-MPM）限動芯棒(bang)連軋管機(ji)組的(de)特(te)點是：
a. 連軋機(ji)組采(cai)用了(le)5機(ji)架(jia)，較大幅(fu)度降低(di)了(le)機(ji)電設(she)備(bei)投(tou)資(zi)和基建費(fei)用，同時也(ye)減少了(le)生產工(gong)具的費(fei)用；
b. 該機組的(de)另一(yi)特點是(shi)，12架(jia)微張(zhang)力(li)定徑機與(yu)24架(jia)張(zhang)力(li)減徑機串列布置。
2. 主要(yao)創新點：
a. 連軋(ya)機軋(ya)輥調(diao)整采用了液(ye)壓壓下，因而可(ke)實現(xian)在線輥縫(feng)調(diao)整；
b. 配備了(le)鋼管頭尾削尖功能，以改(gai)善鋼管頭尾的(de)壁(bi)厚偏差。
鞍鋼無縫鋼管(guan)廠ф159mm限(xian)動(dong)芯棒連(lian)軋管(guan)機(ji)組（5機(ji)架，水平垂(chui)直布(bu)置）
2002年鞍鋼集團(tuan)無(wu)縫鋼管廠通(tong)過對靈山ф140mm軋(ya)管機(ji)組的技術改(gai)造，建(jian)成一套(tao)φ159mm限動芯棒(bang)連(lian)軋(ya)管機(ji)組。該連(lian)軋(ya)機(ji)組由(you)德(de)國引(yin)進，產品直(zhi)徑為φ7～177.8mm，壁厚(hou)4.5～16mm，設計產量為20萬噸(dun)／年。
主要(yao)特(te)點和創新點：
1. 除連(lian)軋(ya)管主機與限動裝(zhuang)置由國(guo)外供貨，其余設備分別由國(guo)外提供基(ji)本(ben)數據、或基(ji)本(ben)設計(ji)、或詳細設計(ji)，由國(guo)內(nei)制(zhi)造。
2. 穿(chuan)孔機通過(guo)利舊，改造(zao)為導板錐形輥臥式穿(chuan)孔機，輾軋角(jiao)為3.3°，完全(quan)由(you)國內設(she)計制(zhi)造(zao)。
3. 在定(ding)徑機前設置了電感應再(zai)加熱裝置。
天津鋼管(guan)公司ф168mm三輥(gun)限(xian)動芯棒連軋管(guan)機(ji)組（5機(ji)架(jia)＋1架(jia)空減機(ji)）
2003年建成投產，是世界(jie)上第一套三輥連軋(ya)管(guan)機組（PQF），產品(pin)直徑為(wei)Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要產品(pin)：鉆桿(gan)、油(you)套管(guan)、高壓鍋爐管(guan)等(deng)，在設計(ji)上還考慮了可軋(ya)制高合金(jin)(jin)、不銹(xiu)鋼管(guan)等(deng)難變(bian)形金(jin)(jin)屬。
1. 該機組(zu)的(de)優勢：
a. 壁厚精度更高
三輥布置使芯棒(bang)在孔型中的(de)對中性(xing)更(geng)好，軋(ya)制過程更(geng)加平穩，金屬變形更(geng)加均勻，壁(bi)厚偏差達(da)到±5％～6％；
b. 鋼管表面質量更(geng)好
孔型槽(cao)底與輥肩各(ge)點線速(su)度差減(jian)小(xiao)、金(jin)屬(shu)不均勻流動減(jian)小(xiao)、橫向變形(xing)減(jian)小(xiao)，減(jian)緩了因軋輥側壁結瘤而在金(jin)屬(shu)表面上(shang)留下的壓(ya)痕(hen)缺(que)陷，使鋼(gang)管表面更加光潔；
c. 可軋制高(gao)合金、不銹鋼等(deng)變形難度更大的金屬
采(cai)用三輥軋制(zhi)工藝和(he)機架采(cai)用圓(yuan)形(xing)結構設計，使機架的剛性高(gao)，受力均勻(yun)，單輥受力減小；
d. 軋制缺陷減少
因不均勻(yun)變形減小、金屬的縱向(xiang)拉應力降低，拉裂、拉凹(ao)等缺陷大幅度減少；
e. 金屬收得(de)率高
軋制缺陷減少，尾部(bu)不規(gui)則部(bu)分切除減少近(jin)40％；
f. 可軋制更薄的(de)鋼管
徑壁比D／S達(da)50；
g. 工(gong)具消耗(hao)顯(xian)著降低
無論(lun)是軋輥的(de)尺寸(cun)，還是軋輥的(de)磨(mo)損，都(dou)呈較大幅度下降。
2. 主(zhu)要(yao)工藝技(ji)術裝備(bei)和智能(neng)化方面的創(chuang)新：
a. 牌坊(fang)的結構設計(ji)使其剛性(xing)高、穩定(ding)性(xing)好。牌坊(fang)采用全新的整體圓筒形框架結構設計(ji)，5個(ge)機架加空減機架的牌坊(fang)全部用大(da)型(xing)螺桿(gan)連接為(wei)一體，牌坊(fang)結構緊(jin)湊，長度方向(xiang)縮短。其剛性(xing)更高，穩定(ding)性(xing)更好，同時便(bian)于運輸及(ji)安裝，見圖6-42所示；
b. 采用軸向(xiang)換輥方式。有利于(yu)(yu)保持軋機中心線的穩定和對中性，可減(jian)少廠房跨(kua)距，但不利于(yu)(yu)單機架換輥和事故處理；
c. 軋(ya)輥的液(ye)壓平(ping)衡采用獨(du)特的擺臂式結構設計，見圖6-43所(suo)示(shi)；
d. 連軋機采(cai)用(yong)了液壓小艙控制系(xi)統（HCCS），可實現(xian)動態(tai)輥縫調整(zheng)；
e. 采用了(le)芯(xin)棒前(qian)行循環(huan)(huan)工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)是指當軋制結束時，芯(xin)棒不(bu)返回而繼續前(qian)行的(de)循環(huan)(huan)工(gong)藝(yi)以及(ji)相
關的配套技術，省去了(le)芯棒返回(hui)時間，使每根管的軋制周期縮短4～5s，可提高機(ji)組的產能(neng)20％以上；
f. 采用了(le)多項工(gong)藝(yi)控(kong)制(zhi)（智能）技術(shu)如CARTA技術(shu)：是將生產計劃、生產過(guo)程控(kong)制(zhi)和質(zhi)量保證三者有機結合起來(lai)，以(yi)保證優質(zhi)、高效、低消耗地(di)生產鋼(gang)管(guan)；液壓小艙控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)（HCCS）：可控(kong)制(zhi)連軋機的液壓壓下動作(zuo)，實(shi)現(xian)輥縫調節。包括實(shi)現(xian)溫度補(bu)償(chang)、咬(yao)入沖擊補(bu)償(chang)、錐(zhui)形芯棒伺服(fu)和頭(tou)尾(wei)削薄等功能；QAS系(xi)(xi)統(tong)：通過(guo)對物(wu)料的跟(gen)蹤、檢／監測，對數據進行收集、分(fen)析(xi)和存儲(chu)并(bing)將分(fen)析(xi)的結果及時反饋給生產控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)，以(yi)實(shi)施對物(wu)料的控(kong)制(zhi)，保證鋼(gang)管(guan)的質(zhi)量；MTS系(xi)(xi)統(tong)：向(xiang)QAS、CARTA（包括PSS）系(xi)(xi)統(tong)傳遞(di)訂單信息，收集這些(xie)系(xi)(xi)統(tong)的檢測數據并(bing)歸(gui)檔保存：從管(guan)坯(pi)稱重開(kai)始到冷(leng)床結束，跟(gen)蹤物(wu)料通過(guo)不同工(gong)序時的流水號(hao)和各種工(gong)藝(yi)調整數據。
衡陽華菱鋼(gang)管ф340mm連(lian)(lian)軋(ya)管機(ji)組、攀成(cheng)鋼(gang)Φ340mm連(lian)(lian)軋(ya)管機(ji)組
該兩機(ji)(ji)組均為2005年建成(cheng)投產，設計(ji)規模為年產熱軋(ya)無(wu)縫鋼管50萬噸(dun)。機(ji)(ji)組采用帶(dai)導盤錐形輥穿孔，帶(dai)空減(jian)機(ji)(ji)架（VRS）的(de)5機(ji)(ji)架限動芯棒連軋(ya)機(ji)(ji)，12機(ji)(ji)架微張力定（減(jian)）徑，主(zhu)要設備從(cong)德國SMSMeer公司引(yin)進。
創新點：兩套機(ji)組(zu)均采用了穿孔機(ji)工(gong)藝輔(fu)助設計系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)（CARTA-CPM）、連軋(ya)工(gong)藝監控系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)（PSS）、連軋(ya)輥縫控制系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)（HCCS）、微(wei)張力(li)定（減）徑機(ji)工(gong)藝輔(fu)助設計系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)（CARTA-SM）、物料跟(gen)蹤系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)（MTS）和(he)在線檢測(ce)質(zhi)量(liang)保證(zheng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)（QAS）等工(gong)藝控制技術。
攀成鋼ф159mm三輥連(lian)軋管機組（5機架＋1架空(kong)減(jian)機）
2007年建成投產，產品(pin)直(zhi)徑為φ48.3~1777.8mm,壁厚3.5～25mm；主要產品(pin)：鉆桿、油套管、高壓鍋爐管等。
特點及創新點：
1. 采用了(le)錐形輥導盤式穿(chuan)孔機(ji)，增加了(le)后(hou)臺(tai)機(ji)內定心(xin)裝置和前臺(tai)管坯熱定心(xin)裝置。
2. 采用了意大利達(da)涅利公司開發的(de)三輥(gun)限(xian)動芯棒連軋(ya)(ya)管機(ji) FQM（Fine Quality Mill），其(qi)機(ji)架結構設(she)計(ji)簡捷，軋(ya)(ya)輥(gun)的(de)液壓平衡簡單、直(zhi)接，有利于輥(gun)縫調節，軋(ya)(ya)輥(gun)機(ji)架的(de)拆裝和校準(zhun)更方便。結構如圖6-44。
3. 配置(zhi)了KOCKS公(gong)司的(de)(de)24機(ji)架(jia)三輥(gun)式張力減徑機(ji)。采(cai)(cai)用(yong)(yong)單獨(du)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)傳(chuan)動(dong)，交流變頻調(diao)速，后(hou)三個機(ji)架(jia)（K1、K2和K3）軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)可調(diao)，便于(yu)張力控制，減小機(ji)架(jia)更換次數(shu)和時間(jian)。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)機(ji)架(jia)孔型是(shi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)普通(tong)數(shu)控車床對單個輥(gun)環進行(xing)單獨(du)加(jia)工，不是(shi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)(de)機(ji)架(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)整體加(jia)工方(fang)式。減少了備用(yong)(yong)機(ji)架(jia)的(de)(de)數(shu)量，又省去(qu)專用(yong)(yong)加(jia)工機(ji)床，也降(jiang)低長期運行(xing)費用(yong)(yong)。同(tong)時，由于(yu)各機(ji)架(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)實際(ji)直徑的(de)(de)不同(tong)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)了變架(jia)間(jian)距的(de)(de)緊(jin)湊(cou)式設計，縮(suo)短(duan)了機(ji)組(zu)長度，可進一步減少增(zeng)厚端切損(sun)。
控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)面，配置了(le)完善的自動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統。可(ke)實(shi)現鋼(gang)管增(zeng)厚端控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（HEC）、自動(dong)(dong)壁厚控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（AWC）、傳(chuan)動(dong)(dong)系統沖擊補償、負荷均衡控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)等必要的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)功能；同(tong)時，根據(ju)在線(xian)檢測(ce)信息，可(ke)實(shi)時對三個可(ke)調(diao)軋(ya)輥機(ji)架進行遠(yuan)程(cheng)調(diao)節。既減(jian)少(shao)切(qie)損、降低金屬消耗，又保證了(le)產品(pin)質量。該(gai)張力減(jian)徑機(ji)和軋(ya)輥機(ji)架如圖(tu)6-45所示。
