我(wo)國于(yu)20世紀70年代開始(shi)(shi)研(yan)制(zhi)全(quan)浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)，國產的Φ76mm全(quan)浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)于(yu)80年代末在(zai)衡(heng)陽鋼管(guan)廠試生產。80年代初(chu)開始(shi)(shi)，我(wo)國陸續引進連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)生產線(xian)。至今(jin)已(yi)有46套(tao)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。其(qi)中限動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)44套(tao)，全(quan)浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)、半浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)各1套(tao)。在(zai)44套(tao)限動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)中，三輥(gun)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)28條，其(qi)余均為兩輥(gun)連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。下面結(jie)合幾個典型機(ji)(ji)(ji)組(zu)例(li)子介紹我(wo)國連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)發展情況(kuang)。
寶鋼無縫鋼管廠ф140m浮(fu)動(dong)芯棒(bang)連軋管機(ji)組（8機(ji)架，呈45°角布(bu)置）
1985年建(jian)成投產(chan)，是我國從德國引進的(de)(de)(de)第1套先進的(de)(de)(de)熱軋無縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)連(lian)軋機組，設計產(chan)量50萬噸／年，產(chan)品規格為Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用(yong)于生(sheng)(sheng)產(chan)油井管(guan)(guan)(guan)和鍋(guo)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)。該機組具有(you)現代化的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理模(mo)式(shi)和在線全自動化運行(xing)方式(shi)。它(ta)的(de)(de)(de)建(jian)成投產(chan)大大提高了我國熱軋無縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)技術(shu)裝備水平，提高了無縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)產(chan)品的(de)(de)(de)質(zhi)量和生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)各項技術(shu)指標，讓業內人士(shi)大開眼界，并(bing)成為我國現代化無縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)發展史上的(de)(de)(de)一個里程碑。
1. 與當時國內自(zi)動(dong)軋管機、周(zhou)期式(shi)軋管機相比，該連軋管機組的優勢(shi)是(shi)：
a. 軋制節奏快3.5～4p／min；
b. 產(chan)量高，設計產(chan)量50萬噸(dun)／年（該機組(zu)實際(ji)最(zui)高年產(chan)量超過了85萬噸(dun)）；
c. 壁(bi)(bi)厚精度較高，壁(bi)(bi)厚偏差±7％～9％；
d. 延伸(shen)系(xi)數(shu)較大4～5；
e. 可生產(chan)較長的荒(huang)管(guan)大(da)于33m；
2. 主要工藝技(ji)術裝備和智能化方面創新：
a. 采用帶導盤的狄(di)塞爾穿孔機；
b. 穿孔機(ji)采用了可變速軋制；
c. 采用了頂桿快速更換；
d. 采用了步進式(shi)再(zai)加(jia)熱爐；
e. 采(cai)用了(le)28機架三輥式張力減徑機，并帶有頭尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋(ya)生產線配有過程管理機(ji)和PLC控制系統，實(shi)現了全自動化生產。
天(tian)津鋼管公司(si)ф250mm限動芯棒(bang)連(lian)軋管機(ji)組（7機(ji)架(jia)，呈45°角(jiao)布置(zhi)）
該連軋管(guan)機(ji)組(zu)由意大利引進(jin)，1992年(nian)建成投產，是我國引進(jin)的第一套限動芯棒連軋管(guan)機(ji)組(zu)，產品直徑為ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主(zhu)要產品定位于當時(shi)國內緊缺的石油套管(guan)。
1. 與浮動(dong)式芯棒連軋管機(ji)組(zu)相(xiang)比，限動(dong)芯棒連軋管機(ji)組(zu)的優勢：
a. 鋼管的壁(bi)厚精(jing)度更(geng)高(gao)，壁(bi)厚偏差±6％～8％；
b. 可軋制D／S大于42的薄壁(bi)鋼管；
c. 可生(sheng)產(chan)的(de)(de)產(chan)品規格(ge)范圍(wei)更(geng)寬，該(gai)機(ji)組規格(ge)范圍(wei)為φ114～273mm（限動芯棒連軋(ya)管機(ji)組目前(qian)可生(sheng)產(chan)的(de)(de)最(zui)大的(de)(de)直徑為φ508mm）；
d. 可(ke)軋(ya)制的荒(huang)管長(chang)度更(geng)長(chang)（該(gai)機(ji)組荒(huang)管長(chang)度為(wei)32～33m，理論上可(ke)大于45m）；
e. 延伸系(xi)數大于5；
f. 能(neng)耗比(bi)浮動式連軋機組低30％左右。
2. 主要(yao)工(gong)藝技術裝備和智(zhi)能化方面創新：
a. 穿孔機(ji)設(she)置了機(ji)內定心輥(gun)；
b. 穿孔(kong)機(ji)采用了頂桿快速更換；
c. 設置(zhi)了頂(ding)桿預旋轉裝(zhuang)置(zhi)；
d. 采用線外預穿(chuan)芯棒工(gong)藝；
e. 連軋(ya)機采用了快速換(huan)輥(gun)（兩(liang)側(ce)更換(huan)）；
f. 配(pei)備了在線測厚(hou)、測徑(jing)、測長(chang)、測速、測溫等裝置(zhi)，能及時(shi)監控鋼管的幾(ji)何尺寸(cun)。
衡陽鋼管(guan)廠φ89mm半浮動芯棒連軋管(guan)機(ji)組（6機(ji)架，水平(ping)垂(chui)直(zhi)布(bu)置）
1997年建(jian)成投產(chan)，該連(lian)軋(ya)管機組(zu)由德國(guo)引進，是我國(guo)第一(yi)套半浮動芯棒連(lian)軋(ya)管機（也是唯一(yi)的一(yi)套）。產(chan)品(pin)(pin)直徑為(wei)φ25～89mm，壁厚(hou)2.5～12mm，主要產(chan)品(pin)(pin)為(wei)高壓(ya)鍋爐管。
1. 半浮動芯棒連(lian)軋(ya)管機組的(de)優(you)勢是：
a. 軋(ya)(ya)(ya)制節(jie)奏(zou)較(jiao)快3～3.5p／min，稍低(di)于(yu)浮動式軋(ya)(ya)(ya)機，但高于(yu)限(xian)動芯棒軋(ya)(ya)(ya)機；
b. 避(bi)免(mian)了(le)“竹節”的產生，壁厚精度與限動軋機相當；
c. 產(chan)量(liang)高。高于同規(gui)格限動(dong)軋機的產(chan)量(liang)。
2. 主(zhu)要(yao)工(gong)藝技術裝備創新(xin)：
a. 采用(yong)錐形輥導板式穿孔(kong)機，輾(zhan)軋角(jiao)為10°，采用(yong)前臺主傳(chuan)動(dong)即主電(dian)機、傳(chuan)動(dong)軸布置(zhi)在前臺，有(you)利于穿孔(kong)機實現(xian)頂桿循(xun)環和設(she)備維(wei)護（一般錐形輥穿孔(kong)機的傳(chuan)動(dong)軸布置(zhi)在出口側，輾(zhan)軋角(jiao)為15°）；
b. 芯棒運行采用半浮(fu)式工藝(yi)。既(ji)有限(xian)動(dong)軋(ya)機壁厚精度高的(de)特點(dian)，又有浮(fu)動(dong)軋(ya)管機節奏(zou)快(kuai)的(de)特點(dian)，適于生產中、小直徑無縫鋼管。
包鋼連軋管廠(chang)φ180mm少機(ji)架限動芯棒連軋機(ji)組（5機(ji)架，水平(ping)垂(chui)直(zhi)布置）
2000年φ180mm限動芯棒連軋(ya)管(guan)機組建成投產(chan)（國(guo)內第一套5機架連軋(ya)管(guan)機組）。該機組由意大利引進，產(chan)品規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產(chan)品為油井管(guan)和鍋爐管(guan)。
1. 5機(ji)架（Mini-MPM）限動(dong)芯棒連軋(ya)管機(ji)組的特點(dian)是：
a. 連軋機組采用了(le)5機架，較大幅度(du)降(jiang)低了(le)機電設備投資和基建費用，同時也減少了(le)生產工具(ju)的費用；
b. 該機組的另一特點是，12架微張(zhang)力定徑機與(yu)24架張(zhang)力減徑機串(chuan)列布置。
2. 主要創新點(dian)：
a. 連軋(ya)機軋(ya)輥(gun)調(diao)整采用了液(ye)壓(ya)壓(ya)下(xia)，因而可實現在(zai)線輥(gun)縫(feng)調(diao)整；
b. 配備了鋼管頭尾(wei)削尖功能(neng)，以(yi)改善鋼管頭尾(wei)的壁厚偏差(cha)。
鞍鋼(gang)無縫鋼(gang)管廠ф159mm限(xian)動芯棒連軋管機組（5機架，水平垂直布(bu)置）
2002年(nian)(nian)鞍鋼(gang)集團無縫鋼(gang)管(guan)廠(chang)通(tong)過對靈山ф140mm軋管(guan)機組(zu)的技術改造，建成一(yi)套(tao)φ159mm限動芯棒連(lian)軋管(guan)機組(zu)。該(gai)連(lian)軋機組(zu)由德國引進，產(chan)品直徑為φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設計產(chan)量為20萬噸／年(nian)(nian)。
主要(yao)特點(dian)和(he)創新點(dian)：
1. 除(chu)連軋(ya)管主機與限動裝置由(you)國外(wai)供貨，其余設(she)(she)備分別由(you)國外(wai)提(ti)供基本數據、或(huo)基本設(she)(she)計、或(huo)詳細設(she)(she)計，由(you)國內(nei)制造。
2. 穿孔機通過利舊(jiu)，改造為(wei)導板錐形(xing)輥臥式穿孔機，輾軋角為(wei)3.3°，完全(quan)由國內設計制造。
3. 在定徑機前設置了(le)電感(gan)應再加熱裝置。
天津鋼管(guan)公司ф168mm三輥(gun)限動芯棒連軋(ya)管(guan)機組(zu)（5機架＋1架空減(jian)機）
2003年建成投產(chan)，是世界上第一套(tao)三(san)輥連軋(ya)管機組（PQF），產(chan)品(pin)直(zhi)徑(jing)為Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要(yao)產(chan)品(pin)：鉆桿、油套(tao)管、高(gao)壓鍋爐管等，在設(she)計上還(huan)考慮了可軋(ya)制高(gao)合金、不銹鋼管等難變形金屬(shu)。
1. 該機組的(de)優勢：
a. 壁厚(hou)精度(du)更高(gao)
三輥布置使芯棒在孔型中(zhong)的(de)對中(zhong)性更好，軋制過程更加平穩，金屬變形更加均勻(yun)，壁厚偏差達到±5％～6％；
b. 鋼(gang)管(guan)表面(mian)質量更好
孔(kong)型槽(cao)底與輥肩各點線速度差減(jian)小(xiao)、金屬(shu)不均勻(yun)流動減(jian)小(xiao)、橫向變形減(jian)小(xiao)，減(jian)緩(huan)了因(yin)軋輥側(ce)壁(bi)結瘤而在金屬(shu)表面上留(liu)下的壓痕缺陷，使(shi)鋼(gang)管(guan)表面更加光潔；
c. 可軋制高合金、不銹鋼(gang)等變形難度(du)更(geng)大的(de)金屬
采用(yong)三(san)輥軋制工藝和機架(jia)采用(yong)圓形(xing)結構設計，使機架(jia)的剛性高(gao)，受力均勻(yun)，單輥受力減小；
d. 軋(ya)制缺陷減少
因(yin)不(bu)均勻變形減小、金屬的縱向拉應力降低，拉裂、拉凹等缺陷大幅度減少；
e. 金屬收得率高
軋(ya)制缺陷減(jian)少，尾部不規則部分切除減(jian)少近40％；
f. 可(ke)軋制更薄的鋼管(guan)
徑壁比D／S達50；
g. 工具消(xiao)耗顯著降(jiang)低
無論是軋輥的(de)尺寸，還是軋輥的(de)磨損，都呈較大幅度下降。
2. 主要工藝技術裝(zhuang)備和智能化方面(mian)的創新：
a. 牌(pai)坊(fang)的結構設(she)計(ji)使其剛性(xing)高、穩定(ding)性(xing)好。牌(pai)坊(fang)采(cai)用全新的整體圓筒形框(kuang)架結構設(she)計(ji)，5個機架加空減機架的牌(pai)坊(fang)全部用大型(xing)螺桿(gan)連接為一體，牌(pai)坊(fang)結構緊(jin)湊，長度方向縮短。其剛性(xing)更高，穩定(ding)性(xing)更好，同時便于運(yun)輸及安裝(zhuang)，見圖(tu)6-42所示；
b. 采用(yong)軸向換輥方式。有(you)利于保持軋(ya)機中(zhong)心線的穩定(ding)和(he)對中(zhong)性，可減少廠房跨距，但(dan)不(bu)利于單機架換輥和(he)事故處理；
c. 軋輥的(de)液壓平衡采用獨特的(de)擺臂式結構設計，見圖(tu)6-43所示(shi)；
d. 連軋機采用(yong)了(le)液(ye)壓小艙控制系統（HCCS），可實現動態輥縫調整；
e. 采用(yong)了芯棒(bang)前行(xing)循環工(gong)藝。該工(gong)藝是指當(dang)軋(ya)制結束(shu)時，芯棒(bang)不返回而繼(ji)續前行(xing)的循環工(gong)藝以及相
關的(de)配套技術，省去了芯棒返回時間(jian)，使(shi)每根管的(de)軋制周期縮短4～5s，可提高機組的(de)產(chan)能20％以上(shang)；
f. 采(cai)用了(le)多項工藝(yi)控(kong)制（智(zhi)能）技術如(ru)CARTA技術：是將(jiang)生(sheng)產計劃、生(sheng)產過(guo)程控(kong)制和(he)(he)質(zhi)量(liang)保證(zheng)三(san)者有機結合起來，以(yi)保證(zheng)優質(zhi)、高效(xiao)、低消(xiao)耗地生(sheng)產鋼管(guan)；液(ye)壓小艙控(kong)制系(xi)(xi)統（HCCS）：可控(kong)制連軋(ya)機的(de)液(ye)壓壓下動(dong)作，實(shi)(shi)現(xian)輥縫調節(jie)。包(bao)括實(shi)(shi)現(xian)溫度補償、咬入沖擊(ji)補償、錐形(xing)芯(xin)棒伺服和(he)(he)頭尾(wei)削(xue)薄等功(gong)能；QAS系(xi)(xi)統：通過(guo)對物(wu)料(liao)的(de)跟(gen)蹤(zong)(zong)、檢／監測(ce)，對數(shu)據進行收(shou)集、分析和(he)(he)存(cun)(cun)儲并將(jiang)分析的(de)結果及時反饋給(gei)生(sheng)產控(kong)制系(xi)(xi)統，以(yi)實(shi)(shi)施(shi)對物(wu)料(liao)的(de)控(kong)制，保證(zheng)鋼管(guan)的(de)質(zhi)量(liang)；MTS系(xi)(xi)統：向QAS、CARTA（包(bao)括PSS）系(xi)(xi)統傳遞訂單(dan)信息，收(shou)集這些系(xi)(xi)統的(de)檢測(ce)數(shu)據并歸檔保存(cun)(cun)：從管(guan)坯稱重開始到冷床結束(shu)，跟(gen)蹤(zong)(zong)物(wu)料(liao)通過(guo)不同工序時的(de)流水(shui)號和(he)(he)各種工藝(yi)調整數(shu)據。
衡(heng)陽(yang)華菱鋼管(guan)ф340mm連(lian)軋(ya)管(guan)機組、攀(pan)成鋼Φ340mm連(lian)軋(ya)管(guan)機組
該兩機組均為2005年建(jian)成(cheng)投(tou)產，設計規(gui)模(mo)為年產熱軋(ya)無縫鋼(gang)管50萬噸。機組采用帶(dai)(dai)導盤(pan)錐形輥穿孔，帶(dai)(dai)空(kong)減(jian)機架(jia)（VRS）的5機架(jia)限動芯棒連軋(ya)機，12機架(jia)微張力(li)定（減(jian)）徑，主要設備從德國SMSMeer公司引進(jin)。
創(chuang)新點：兩套機(ji)組均采用了穿孔機(ji)工(gong)藝(yi)輔助(zhu)設計系統(tong)(tong)（CARTA-CPM）、連軋工(gong)藝(yi)監(jian)控系統(tong)(tong)（PSS）、連軋輥縫控制(zhi)系統(tong)(tong)（HCCS）、微張力定（減）徑機(ji)工(gong)藝(yi)輔助(zhu)設計系統(tong)(tong)（CARTA-SM）、物料跟(gen)蹤系統(tong)(tong)（MTS）和(he)在(zai)線檢測質量保證系統(tong)(tong)（QAS）等工(gong)藝(yi)控制(zhi)技術(shu)。
攀成鋼ф159mm三輥連軋管機組(zu)（5機架＋1架空減(jian)機）
2007年建成投產，產品直徑為φ48.3~1777.8mm,壁厚(hou)3.5～25mm；主(zhu)要產品：鉆桿、油套管(guan)、高(gao)壓鍋爐(lu)管(guan)等(deng)。
特點及創新(xin)點：
1. 采用(yong)了(le)錐形輥(gun)導盤(pan)式穿孔機，增加了(le)后臺機內定心(xin)(xin)裝置和前臺管坯(pi)熱定心(xin)(xin)裝置。
2. 采用了(le)意大利(li)達涅利(li)公司開發的(de)三(san)輥(gun)(gun)限(xian)動(dong)芯棒連(lian)軋管機(ji) FQM（Fine Quality Mill），其機(ji)架(jia)結構設計簡捷，軋輥(gun)(gun)的(de)液壓平衡(heng)簡單(dan)、直接，有(you)利(li)于(yu)輥(gun)(gun)縫調節，軋輥(gun)(gun)機(ji)架(jia)的(de)拆裝和校準更方便。結構如圖6-44。
3. 配置了KOCKS公司的24機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)三(san)輥(gun)(gun)式(shi)張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)單(dan)獨軋(ya)輥(gun)(gun)傳動，交流(liu)變(bian)頻(pin)調速，后(hou)三(san)個機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)（K1、K2和(he)(he)K3）軋(ya)輥(gun)(gun)可調，便于(yu)張(zhang)力(li)(li)控制，減(jian)(jian)小(xiao)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)更換次數(shu)和(he)(he)時間。軋(ya)輥(gun)(gun)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)孔型(xing)是采(cai)用(yong)(yong)(yong)普通(tong)數(shu)控車床對單(dan)個輥(gun)(gun)環進行(xing)單(dan)獨加(jia)工(gong)，不(bu)是采(cai)用(yong)(yong)(yong)傳統的機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)整體加(jia)工(gong)方式(shi)。減(jian)(jian)少(shao)了備用(yong)(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)的數(shu)量(liang)，又省(sheng)去(qu)專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)加(jia)工(gong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床，也(ye)降低長期運(yun)行(xing)費用(yong)(yong)(yong)。同時，由(you)于(yu)各機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)實際(ji)直徑的不(bu)同，采(cai)用(yong)(yong)(yong)了變(bian)架(jia)間距的緊湊式(shi)設計，縮(suo)短了機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)長度，可進一步(bu)減(jian)(jian)少(shao)增厚端切損(sun)。
控制(zhi)方面，配(pei)置了(le)完善(shan)的自動控制(zhi)系統。可實(shi)現鋼管增(zeng)厚端控制(zhi)（HEC）、自動壁厚控制(zhi)（AWC）、傳(chuan)動系統沖(chong)擊補償、負(fu)荷均(jun)衡控制(zhi)等必(bi)要的控制(zhi)功能；同時(shi)，根據在(zai)線檢測信息，可實(shi)時(shi)對三(san)個(ge)可調(diao)軋輥機架進行遠程調(diao)節。既減(jian)少切損、降(jiang)低金屬消耗，又(you)保證了(le)產品質量。該張力減(jian)徑機和軋輥機架如圖6-45所(suo)示。
