Pfeiffer 博士在紀念曼內斯曼兄弟發明斜軋穿孔100周年的一篇文章中提到Charles Kellogg時,他稱Kellogg 為失敗的先驅者。文中稱:“這里還得提一下不幸失敗的先驅者 Charles Kellogg.他于1887年在弗吉尼亞的Findlay創辦了一家軋鋼廠,并首次采用連軋技術生產鋼管。·····1890年發明家 Heckert申請了連軋技術專利,該技術采用10架兩輥高速軋機固定芯棒軋制空心管坯。可見在Calmes多機架軋管機問世前80年,就已有了雛形·.....”。早在周期軋管工藝發明之前,美國Kellogg鋼管廠就采用連軋管工藝對鑄鋼空心坯進行延伸軋制,但是,這種軋管工藝的發展、完善卻經歷了漫長的過程。從Kellogg五機架連軋管機1890年問世至今,連軋管機已有120年的歷史了,連軋管工藝是眾多軋管工藝大師們的集體創作的杰作,在Kellogg、Heckert、Fas-sel、Foren、Pfeiffer和岡本等眾多工藝大師們不懈努力之下,豐富和完善了連軋工藝理論,并形成了3種不同的連軋管工藝:全浮動芯棒連軋管工藝、限動芯棒連軋管工藝和半浮動芯棒連軋管工藝,將連軋管工藝推向一個嶄新的階段。
一(yi)、連軋(ya)管工藝在20世紀前80年(1904~1985年)的發展
連(lian)軋管(guan)工藝在20世(shi)紀前(qian)80年(nian)的(de)發展基本上就是(shi)全浮動連(lian)軋管(guan)工藝技(ji)術(shu)的(de)發展,這可分為如下三個階段。
1. 第一(yi)階段(1904~1934年)
在第一階(jie)段以(yi)Fassel軋(ya)機(ji)為代(dai)表。Fassel 軋(ya)機(ji)以(yi)交流電機(ji)組(zu)傳動、全浮動長芯(xin)棒軋(ya)制為機(ji)組(zu)的主要(yao)技術特征(zheng)。熱軋(ya)管僅(jin)用(yong)于(yu)冷拔坯料,品(pin)種(zhong)規格少、質(zhi)量差、生(sheng)產率低(di)。1913年美國(guo)Pittsburgh Steel Products 公司 Monessen 廠(chang)的φ40~65mm 連(lian)軋(ya)管機(ji),就是德國(guo)按Fassel軋(ya)機(ji)設(she)計的,它是這一階(jie)段的代(dai)表機(ji)組(zu)。
2. 第二階(jie)段(duan)(1934~1950年)
第(di)二階段以Foren 軋(ya)機和(he)Lorain、Gary廠的(de)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機組為代表。1934年美國 Globe Steel Tube 公司(si)(廠)的(de)26機架單獨傳動(dong)的(de)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機投產,它是采(cai)用直流電機單獨傳動(dong)的(de)全浮(fu)動(dong)芯棒連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機,是由(you)該公司(si) Foren工(gong)程師設計的(de)。1948年后,Lorain、Gary 廠和(he) Ellwood 廠的(de)全浮(fu)動(dong)芯棒連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機組配置(zhi)了張力(li)減徑機,擴(kuo)大了品種規格范圍,設計月產量達0.8萬~2.0萬噸。
3. 第三階段(duan)(1961~1978年(nian))
20世紀60年代的(de)(de)連軋管(guan)機組(zu)(zu)仍(reng)以全(quan)浮動(dong)長芯棒軋制(zhi)和直(zhi)流電機單獨(du)傳動(dong)為主(zhu)要特(te)征,但由(you)于配置了(le)多機架、單獨(du)傳動(dong)的(de)(de)張力減徑機,產品品種規格增至400~500種,月產量(liang)可達4~5萬噸。在1970~1978年,由(you)于連軋工(gong)(gong)藝(yi)(yi)理(li)論及(ji)張減工(gong)(gong)藝(yi)(yi)理(li)論的(de)(de)研究卓(zhuo)有成效,深化了(le)對連軋工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)認識,采用“竹節”控制(zhi)和CEC控制(zhi)及(ji)電子(zi)計算機控制(zhi)的(de)(de)連軋管(guan)機組(zu)(zu)先后投產。這一階段的(de)(de)代表機組(zu)(zu)是原(yuan)聯邦德國(guo)Mulheim 鋼(gang)管(guan)廠的(de)(de)RK2機組(zu)(zu)。
二、三種(zhong)連軋管工(gong)藝(yi)并存(cun)及全浮動芯棒連軋管工(gong)藝(yi)在寶鋼(gang)的發展(1978年至今(jin))
1978年至(zhi)今(jin),限動(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(MPM)及(ji)半(ban)浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(MRK-S)得到(dao)了發展(zhan)并(bing)日成(cheng)熟,從而形成(cheng)了3種連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)并(bing)存(cun)的(de)局面。限動(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)可軋(ya)(ya)出(chu)比(bi)全(quan)浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)更(geng)長、口徑更(geng)大的(de)鋼管(guan)(guan),但軋(ya)(ya)制節奏和速度低于(yu)(yu)(yu)全(quan)浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi),由于(yu)(yu)(yu)它(ta)的(de)出(chu)現晚于(yu)(yu)(yu)全(quan)浮動(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi),在(zai)工(gong)藝(yi)自動(dong)(dong)(dong)控制技(ji)術配置上優于(yu)(yu)(yu)前者,顯(xian)示(shi)其相對的(de)優勢。
但全浮動芯棒連軋管工藝在中小口徑鋼管生產領域中仍保持高節奏、高產能的優點。2004年寶鋼不銹鋼管廠曾年產84萬噸。鋼管大大超過了年產50萬噸的設計能力,并將產品最大外徑從139.7mm擴大到177.8mm,壁厚范圍從3~25mm擴大至3~32mm,所生產合金鋼管的合金含量為3%~15%.至于全浮動芯棒連軋管機組工藝上的不足,則可以通過改進穿孔機軋輥設計,發揮竹節控制和CEC控制功能而予以一定程度的彌補。
三、結語
應(ying)該(gai)指出,就軋(ya)制技術(shu)而言(yan),周期軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)和連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)乃同根,均源(yuan)于(yu)兩(liang)重式軋(ya)機(ji)(ji)(ji)。曼氏斯(si)曼兄弟基于(yu)兩(liang)重式軋(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou),創造性地設計(ji)了(le)獨(du)特的(de)(de)(de)(de)(de)周期軋(ya)輥孔型,促成了(le)人工(gong)(gong)喂料周期軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)誕生,而Kellogg 和Heckert兩(liang)位(wei)大師很自然地聯想到配置多(duo)個(ge)機(ji)(ji)(ji)架的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)重式軋(ya)機(ji)(ji)(ji),但由于(yu)受到技術(shu)條件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)限(xian)制,第1臺連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(Fassel軋(ya)機(ji)(ji)(ji))的(de)(de)(de)(de)(de)問世要(yao)比(bi)周期軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)晚(wan)十幾(ji)年(nian)。但“事有(you)必(bi)至,理(li)(li)有(you)固然”。100多(duo)年(nian)后周期軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)衰矣!而連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)仍(reng)充滿發(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)活力,其理(li)(li)在于(yu):連續(xu)軋(ya)管(guan)(guan)總比(bi)間(jian)斷軋(ya)管(guan)(guan)強。至于(yu)兩(liang)種(zhong)連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)即全浮(fu)動(dong)(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)和限(xian)動(dong)(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)對比(bi)則不是(shi)一(yi)個(ge)孰優孰劣的(de)(de)(de)(de)(de)問題,而是(shi)一(yi)個(ge)應(ying)用(yong)場合不同的(de)(de)(de)(de)(de)問題,即全浮(fu)動(dong)(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)應(ying)用(yong)于(yu)(中)小口(kou)徑無(wu)縫不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)生產,而限(xian)動(dong)(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)應(ying)用(yong)于(yu)大口(kou)徑和較大口(kou)徑無(wu)縫鋼(gang)管(guan)(guan)生產。當然,這樣的(de)(de)(de)(de)(de)看法要(yao)在對168PQF和140FFM(全浮(fu)動(dong)(dong)(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji))進行較長時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)對比(bi)考察后才能作出恰當的(de)(de)(de)(de)(de)結論(lun)。

