我(wo)國于20世紀70年(nian)代(dai)開(kai)始(shi)研制全(quan)浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)，國產(chan)的Φ76mm全(quan)浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)于80年(nian)代(dai)末在衡陽鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)試(shi)生產(chan)。80年(nian)代(dai)初開(kai)始(shi)，我(wo)國陸續引進連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)生產(chan)線。至今已有46套(tao)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。其中限(xian)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)44套(tao)，全(quan)浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)、半浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)各1套(tao)。在44套(tao)限(xian)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)中，三(san)輥連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)28條，其余均為(wei)兩輥連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。下面結合幾個典型機(ji)(ji)(ji)組(zu)例子介(jie)紹我(wo)國連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)發(fa)展情況。
寶鋼(gang)無縫(feng)鋼(gang)管廠ф140m浮動芯棒連軋管機組（8機架，呈45°角(jiao)布置）
1985年建成(cheng)投產(chan)，是我國從德國引進的(de)第1套先進的(de)熱軋(ya)無(wu)(wu)縫鋼管(guan)連軋(ya)機組(zu)，設計產(chan)量(liang)50萬(wan)噸(dun)／年，產(chan)品規格(ge)為Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用于生(sheng)(sheng)產(chan)油井管(guan)和(he)(he)鍋爐管(guan)。該機組(zu)具有現代化(hua)(hua)的(de)管(guan)理模式(shi)和(he)(he)在線全(quan)自動化(hua)(hua)運行方式(shi)。它的(de)建成(cheng)投產(chan)大大提高(gao)了(le)我國熱軋(ya)無(wu)(wu)縫鋼管(guan)技(ji)術(shu)裝備水平，提高(gao)了(le)無(wu)(wu)縫鋼管(guan)產(chan)品的(de)質量(liang)和(he)(he)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)各項(xiang)技(ji)術(shu)指(zhi)標，讓業(ye)內人士(shi)大開眼界，并成(cheng)為我國現代化(hua)(hua)無(wu)(wu)縫鋼管(guan)發展史上的(de)一個(ge)里程碑。
1. 與當(dang)時國內(nei)自動軋管(guan)(guan)機、周期式軋管(guan)(guan)機相比，該連(lian)軋管(guan)(guan)機組的優勢(shi)是：
a. 軋制節奏快3.5～4p／min；
b. 產(chan)量高，設計產(chan)量50萬噸／年(nian)（該(gai)機(ji)組(zu)實(shi)際最高年(nian)產(chan)量超過(guo)了85萬噸）；
c. 壁(bi)厚(hou)精度較高，壁(bi)厚(hou)偏差±7％～9％；
d. 延伸(shen)系數較大4～5；
e. 可生(sheng)產較長的荒管大于(yu)33m；
2. 主要工藝(yi)技術裝備和智能化方面創(chuang)新：
a. 采用帶導盤的(de)狄(di)塞(sai)爾穿孔機；
b. 穿孔機采用了(le)可(ke)變(bian)速軋制；
c. 采用了頂桿快速(su)更換；
d. 采(cai)用了(le)步進式再加熱爐；
e. 采用了(le)28機(ji)架三輥式張(zhang)力減徑機(ji)，并帶有頭尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋生(sheng)產線配有過程管理(li)機和PLC控制系(xi)統，實現了全自動化(hua)生(sheng)產。
天津鋼(gang)管(guan)公司ф250mm限動芯棒連軋管(guan)機組（7機架，呈45°角布置）
該(gai)連軋管機組(zu)(zu)由意大利(li)引(yin)進，1992年建(jian)成投產，是我國引(yin)進的第一(yi)套限動(dong)芯棒連軋管機組(zu)(zu)，產品直徑為ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主要產品定(ding)位于(yu)當時(shi)國內(nei)緊缺的石油套管。
1. 與浮動式芯棒連軋管(guan)機組(zu)相比，限動芯棒連軋管(guan)機組(zu)的(de)優(you)勢：
a. 鋼管的壁厚(hou)精度更高，壁厚(hou)偏(pian)差±6％～8％；
b. 可(ke)軋(ya)制D／S大于(yu)42的薄(bo)壁鋼(gang)管；
c. 可(ke)(ke)生產的(de)產品規(gui)格范圍更寬(kuan)，該機(ji)組規(gui)格范圍為φ114～273mm（限動芯棒連(lian)軋管(guan)機(ji)組目前可(ke)(ke)生產的(de)最大的(de)直徑(jing)為φ508mm）；
d. 可軋制的荒管長度更長（該機組荒管長度為(wei)32～33m，理論(lun)上可大(da)于45m）；
e. 延伸系數大于5；
f. 能(neng)耗比浮(fu)動式連軋機(ji)組低30％左右。
2. 主要工藝技術(shu)裝備和智能(neng)化方面創新：
a. 穿(chuan)孔機設(she)置了機內定心輥(gun)；
b. 穿孔機采用了頂桿快速更(geng)換；
c. 設(she)置(zhi)了(le)頂桿預旋轉裝(zhuang)置(zhi)；
d. 采用(yong)線(xian)外預穿芯(xin)棒工藝；
e. 連軋(ya)機采用了快速換輥（兩(liang)側更(geng)換）；
f. 配備了在線(xian)測(ce)(ce)厚、測(ce)(ce)徑、測(ce)(ce)長、測(ce)(ce)速、測(ce)(ce)溫等裝置(zhi)，能及時監(jian)控鋼管的幾(ji)何尺寸。
衡陽(yang)鋼(gang)管(guan)廠φ89mm半浮動芯棒連軋(ya)管(guan)機組（6機架，水(shui)平垂直(zhi)布置）
1997年建成投產，該連軋(ya)管機組由德國引進，是我(wo)國第一(yi)(yi)套半浮(fu)動芯棒連軋(ya)管機（也是唯一(yi)(yi)的一(yi)(yi)套）。產品直徑為φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產品為高(gao)壓鍋爐(lu)管。
1. 半浮動(dong)芯棒(bang)連軋(ya)管機組的優勢是：
a. 軋制節奏較快3～3.5p／min，稍低于(yu)浮動式軋機，但高于(yu)限動芯棒軋機；
b. 避免了“竹節(jie)”的產生，壁厚精度與限動軋機(ji)相(xiang)當；
c. 產量高。高于同規格限動(dong)軋(ya)機的產量。
2. 主要工藝(yi)技術裝備創新：
a. 采用錐形(xing)輥(gun)導板式穿(chuan)孔(kong)機(ji)，輾軋角(jiao)為10°，采用前(qian)臺主傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)即主電機(ji)、傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸布(bu)置在前(qian)臺，有利于穿(chuan)孔(kong)機(ji)實現頂桿循環(huan)和設備維護(hu)（一般(ban)錐形(xing)輥(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)的傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸布(bu)置在出口側(ce)，輾軋角(jiao)為15°）；
b. 芯(xin)棒(bang)運行采用(yong)半浮(fu)式工藝。既有限動(dong)軋機壁厚精度高的特(te)點，又有浮(fu)動(dong)軋管機節(jie)奏(zou)快(kuai)的特(te)點，適于生產中、小直(zhi)徑(jing)無縫鋼管。
包鋼連(lian)軋管廠φ180mm少機架限動芯棒連(lian)軋機組（5機架，水平垂(chui)直布置）
2000年φ180mm限動芯棒連軋管機組(zu)建成投產（國內第一套5機架連軋管機組(zu)）。該機組(zu)由意大(da)利引進，產品規(gui)格為(wei)φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產品為(wei)油(you)井管和鍋爐(lu)管。
1. 5機架（Mini-MPM）限動(dong)芯棒(bang)連軋(ya)管機組的特點是：
a. 連軋機(ji)組采用了5機(ji)架，較大幅度降低了機(ji)電(dian)設(she)備投資和基建費(fei)用，同時也減少了生產工(gong)具的費(fei)用；
b. 該機組的另一特點是，12架(jia)微(wei)張(zhang)力(li)定(ding)徑機與24架(jia)張(zhang)力(li)減(jian)徑機串列布(bu)置。
2. 主要創(chuang)新點(dian)：
a. 連(lian)軋(ya)(ya)機軋(ya)(ya)輥調整采用了液壓(ya)壓(ya)下，因而(er)可實(shi)現在線輥縫調整；
b. 配備了鋼管(guan)(guan)頭尾削尖(jian)功(gong)能，以改善鋼管(guan)(guan)頭尾的壁(bi)厚偏差(cha)。
鞍(an)鋼(gang)無縫鋼(gang)管廠ф159mm限動芯(xin)棒連軋管機組（5機架，水平垂直布置）
2002年鞍鋼集團無縫鋼管(guan)(guan)廠通過(guo)對靈山ф140mm軋管(guan)(guan)機組(zu)的技術改造，建成一套φ159mm限動芯棒連軋管(guan)(guan)機組(zu)。該連軋機組(zu)由德(de)國引進，產品(pin)直徑為(wei)φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設(she)計產量(liang)為(wei)20萬噸(dun)／年。
主要特(te)點(dian)和創新點(dian)：
1. 除連軋管(guan)主機與限動裝置由國(guo)外供(gong)貨，其余(yu)設(she)(she)備分(fen)別由國(guo)外提供(gong)基本數據、或基本設(she)(she)計、或詳細設(she)(she)計，由國(guo)內制造。
2. 穿孔機通(tong)過利舊，改(gai)造為導(dao)板錐形(xing)輥臥式穿孔機，輾軋(ya)角為3.3°，完全由國內設(she)計(ji)制(zhi)造。
3. 在定(ding)徑機前設置了電(dian)感(gan)應再加(jia)熱裝置。
天津(jin)鋼管公(gong)司(si)ф168mm三輥(gun)限動芯棒連軋管機(ji)組(zu)（5機(ji)架(jia)＋1架(jia)空減機(ji)）
2003年建(jian)成(cheng)投產(chan)，是世界上第一套(tao)三(san)輥連軋管機組（PQF），產(chan)品直徑為Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主(zhu)要產(chan)品：鉆桿、油套(tao)管、高(gao)壓鍋爐管等(deng)，在設計上還考(kao)慮了(le)可軋制(zhi)高(gao)合金(jin)(jin)、不銹鋼(gang)管等(deng)難變形金(jin)(jin)屬。
1. 該機(ji)組的優勢：
a. 壁厚精度更高
三輥布置使芯棒(bang)在孔型(xing)中的(de)對中性更好(hao)，軋制過程更加平穩，金屬變形更加均勻，壁厚(hou)偏差達到±5％～6％；
b. 鋼管表面質量更好(hao)
孔(kong)型槽底與輥肩各點線速度差(cha)減(jian)小、金(jin)屬不均勻流動減(jian)小、橫向(xiang)變(bian)形減(jian)小，減(jian)緩(huan)了因(yin)軋輥側壁結瘤(liu)而在金(jin)屬表(biao)面(mian)上留下的壓痕(hen)缺陷，使鋼管表(biao)面(mian)更加光潔；
c. 可軋制高(gao)合金、不銹鋼等變形難度(du)更大的金屬
采用三輥軋制工藝和(he)機(ji)架采用圓形結構設計，使機(ji)架的(de)剛性高，受(shou)力均勻，單輥受(shou)力減小；
d. 軋(ya)制缺陷減少
因(yin)不均勻變形減(jian)小、金屬的縱(zong)向拉(la)應力(li)降(jiang)低，拉(la)裂(lie)、拉(la)凹等缺陷大(da)幅(fu)度減(jian)少；
e. 金屬收(shou)得率高
軋制缺(que)陷減少(shao)，尾部不規則部分切(qie)除減少(shao)近40％；
f. 可軋制(zhi)更(geng)薄的鋼管
徑壁(bi)比D／S達(da)50；
g. 工具消(xiao)耗顯著降低
無論是(shi)軋(ya)輥(gun)的尺(chi)寸(cun)，還是(shi)軋(ya)輥(gun)的磨損，都呈較大幅度下降。
2. 主要工藝(yi)技(ji)術裝備和智能化方面的創(chuang)新：
a. 牌坊(fang)(fang)的結(jie)構設計(ji)使其剛性(xing)高(gao)、穩定性(xing)好。牌坊(fang)(fang)采用全新(xin)的整(zheng)體圓(yuan)筒形(xing)框(kuang)架結(jie)構設計(ji)，5個機(ji)架加空減機(ji)架的牌坊(fang)(fang)全部用大(da)型螺桿(gan)連接為一體，牌坊(fang)(fang)結(jie)構緊湊(cou)，長度方向縮(suo)短。其剛性(xing)更高(gao)，穩定性(xing)更好，同時便于(yu)運輸及(ji)安裝，見圖(tu)6-42所示；
b. 采用軸向換輥(gun)方式。有(you)利于(yu)(yu)保持(chi)軋機中(zhong)心線的穩定和對中(zhong)性，可減少(shao)廠房跨距，但不(bu)利于(yu)(yu)單機架換輥(gun)和事故處(chu)理；
c. 軋(ya)輥的液壓平衡采用獨特的擺臂式結構設計，見圖6-43所(suo)示；
d. 連(lian)軋機(ji)采用了(le)液(ye)壓小艙控制系(xi)統（HCCS），可實現動態輥縫調整；
e. 采用了芯棒前行循環工(gong)藝。該工(gong)藝是指當軋制結束時，芯棒不返回而(er)繼續(xu)前行的循環工(gong)藝以及相
關的配(pei)套技(ji)術，省(sheng)去了芯(xin)棒返回(hui)時間，使每根管(guan)的軋制周期縮短4～5s，可提高(gao)機組(zu)的產能20％以上；
f. 采用了(le)多項工藝(yi)控(kong)制(zhi)(zhi)（智能(neng)）技術如CARTA技術：是將(jiang)生(sheng)(sheng)產計劃(hua)、生(sheng)(sheng)產過(guo)(guo)程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)(he)質(zhi)量(liang)保證三者有機(ji)結(jie)(jie)合起來，以保證優質(zhi)、高效、低消耗地生(sheng)(sheng)產鋼(gang)管；液(ye)壓小艙控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)（HCCS）：可控(kong)制(zhi)(zhi)連軋機(ji)的(de)(de)液(ye)壓壓下動作，實現輥縫調節(jie)。包(bao)括(kuo)實現溫(wen)度(du)補償、咬入沖(chong)擊補償、錐形芯棒(bang)伺服和(he)(he)頭(tou)尾削薄等(deng)功(gong)能(neng)；QAS系(xi)統(tong)：通過(guo)(guo)對物料的(de)(de)跟(gen)蹤(zong)、檢(jian)／監測，對數據(ju)進行收(shou)集、分析和(he)(he)存(cun)儲(chu)并將(jiang)分析的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)及(ji)時(shi)反饋給生(sheng)(sheng)產控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)，以實施(shi)對物料的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，保證鋼(gang)管的(de)(de)質(zhi)量(liang)；MTS系(xi)統(tong)：向QAS、CARTA（包(bao)括(kuo)PSS）系(xi)統(tong)傳遞(di)訂(ding)單信息(xi)，收(shou)集這些系(xi)統(tong)的(de)(de)檢(jian)測數據(ju)并歸檔保存(cun)：從管坯(pi)稱重開始到冷床結(jie)(jie)束(shu)，跟(gen)蹤(zong)物料通過(guo)(guo)不同(tong)工序時(shi)的(de)(de)流水號(hao)和(he)(he)各種工藝(yi)調整數據(ju)。
衡陽華菱鋼管ф340mm連(lian)軋(ya)管機組、攀成鋼Φ340mm連(lian)軋(ya)管機組
該兩機(ji)組(zu)均為2005年建(jian)成(cheng)投產(chan)，設(she)計規模為年產(chan)熱軋無縫鋼管50萬噸(dun)。機(ji)組(zu)采用帶導盤錐(zhui)形輥穿孔，帶空(kong)減機(ji)架(jia)（VRS）的5機(ji)架(jia)限動芯棒連(lian)軋機(ji)，12機(ji)架(jia)微張力定(ding)（減）徑(jing)，主要設(she)備從德國SMSMeer公司(si)引進(jin)。
創新(xin)點：兩套機組(zu)均采(cai)用(yong)了穿孔機工(gong)藝輔助(zhu)設計系統(tong)（CARTA-CPM）、連軋(ya)(ya)工(gong)藝監控系統(tong)（PSS）、連軋(ya)(ya)輥縫控制系統(tong)（HCCS）、微張(zhang)力定（減）徑(jing)機工(gong)藝輔助(zhu)設計系統(tong)（CARTA-SM）、物料跟蹤(zong)系統(tong)（MTS）和在線檢測質量保(bao)證系統(tong)（QAS）等工(gong)藝控制技術。
攀成鋼ф159mm三(san)輥連(lian)軋管機組（5機架(jia)＋1架(jia)空減機）
2007年(nian)建成投產，產品直徑為φ48.3~1777.8mm,壁厚3.5～25mm；主要(yao)產品：鉆桿、油套(tao)管、高壓(ya)鍋爐管等(deng)。
特點及(ji)創新點：
1. 采用了(le)錐(zhui)形輥導盤式(shi)穿(chuan)孔機(ji)，增(zeng)加了(le)后臺(tai)機(ji)內定心裝(zhuang)置(zhi)和前臺(tai)管坯(pi)熱(re)定心裝(zhuang)置(zhi)。
2. 采用了意大利(li)達涅利(li)公司開(kai)發的(de)(de)三(san)輥(gun)限動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji) FQM（Fine Quality Mill），其機(ji)架(jia)結(jie)構(gou)設計簡(jian)捷，軋(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)液壓平衡簡(jian)單(dan)、直(zhi)接，有利(li)于輥(gun)縫(feng)調節，軋(ya)(ya)輥(gun)機(ji)架(jia)的(de)(de)拆裝和(he)校準(zhun)更方便。結(jie)構(gou)如圖(tu)6-44。
3. 配(pei)置了KOCKS公(gong)司的(de)(de)24機(ji)架(jia)(jia)(jia)三輥(gun)(gun)式(shi)張(zhang)力(li)減徑機(ji)。采(cai)用單獨軋(ya)輥(gun)(gun)傳動，交流(liu)變(bian)頻調速，后三個(ge)機(ji)架(jia)(jia)(jia)（K1、K2和K3）軋(ya)輥(gun)(gun)可(ke)(ke)調，便于(yu)張(zhang)力(li)控(kong)制，減小機(ji)架(jia)(jia)(jia)更換次數(shu)和時間。軋(ya)輥(gun)(gun)機(ji)架(jia)(jia)(jia)孔(kong)型是(shi)采(cai)用普通(tong)數(shu)控(kong)車床對單個(ge)輥(gun)(gun)環(huan)進行單獨加(jia)工，不(bu)是(shi)采(cai)用傳統的(de)(de)機(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)整體加(jia)工方式(shi)。減少了備用機(ji)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)數(shu)量，又省去專用加(jia)工機(ji)床，也降低長(chang)期運行費用。同(tong)時，由于(yu)各機(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)實際直徑的(de)(de)不(bu)同(tong)，采(cai)用了變(bian)架(jia)(jia)(jia)間距的(de)(de)緊(jin)湊式(shi)設計，縮短了機(ji)組長(chang)度，可(ke)(ke)進一(yi)步減少增(zeng)厚端切損(sun)。
控(kong)制(zhi)方(fang)面，配置了完善(shan)的自動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)系統。可實現鋼管增(zeng)厚端(duan)控(kong)制(zhi)（HEC）、自動(dong)(dong)壁厚控(kong)制(zhi)（AWC）、傳動(dong)(dong)系統沖擊補(bu)償(chang)、負(fu)荷均(jun)衡控(kong)制(zhi)等必要的控(kong)制(zhi)功能；同時，根據(ju)在線(xian)檢測(ce)信息，可實時對三個可調軋輥機架進(jin)行遠程調節(jie)。既減(jian)少切損(sun)、降低金屬(shu)消耗，又(you)保證了產品(pin)質量。該張力減(jian)徑(jing)機和軋輥機架如圖6-45所(suo)示(shi)。
