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、連軋管工藝(yi)在20世(shi)紀(ji)前80年(1904~1985年)的發展
連軋(ya)管工藝在20世紀前(qian)80年的(de)(de)發展(zhan)基(ji)本上就是全浮動連軋(ya)管工藝技術的(de)(de)發展(zhan),這可分為如下三個階(jie)段。
1. 第一階段(1904~1934年)
在第(di)一(yi)階(jie)段以Fassel軋(ya)機為代表。Fassel 軋(ya)機以交流電機組(zu)傳動、全浮動長芯棒軋(ya)制為機組(zu)的主要技(ji)術(shu)特(te)征。熱軋(ya)管僅用(yong)于冷拔坯料,品種規格少(shao)、質(zhi)量差、生產率低。1913年美國(guo)Pittsburgh Steel Products 公司(si) Monessen 廠(chang)的φ40~65mm 連軋(ya)管機,就是德國(guo)按Fassel軋(ya)機設計的,它是這一(yi)階(jie)段的代表機組(zu)。
2. 第二階段(1934~1950年(nian))
第(di)二階段以Foren 軋(ya)(ya)機(ji)(ji)和Lorain、Gary廠(chang)的(de)(de)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)為代表。1934年美國 Globe Steel Tube 公司(si)(廠(chang))的(de)(de)26機(ji)(ji)架單獨傳(chuan)動的(de)(de)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)投產(chan),它是(shi)采用直流電機(ji)(ji)單獨傳(chuan)動的(de)(de)全浮(fu)動芯(xin)(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji),是(shi)由(you)該公司(si) Foren工程師設計(ji)(ji)的(de)(de)。1948年后,Lorain、Gary 廠(chang)和 Ellwood 廠(chang)的(de)(de)全浮(fu)動芯(xin)(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)配置(zhi)了張力減徑(jing)機(ji)(ji),擴大了品種規格范圍,設計(ji)(ji)月產(chan)量達(da)0.8萬~2.0萬噸。
3. 第(di)三階(jie)段(duan)(1961~1978年)
20世(shi)紀60年(nian)代(dai)的連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)組仍以全浮動長芯棒軋(ya)制(zhi)和直(zhi)流電(dian)機(ji)(ji)單(dan)(dan)獨傳動為主要(yao)特征,但由(you)于配置了多(duo)機(ji)(ji)架、單(dan)(dan)獨傳動的張力減徑機(ji)(ji),產品(pin)品(pin)種規格增至400~500種,月(yue)產量可達(da)4~5萬(wan)噸。在1970~1978年(nian),由(you)于連(lian)軋(ya)工藝理(li)論(lun)及張減工藝理(li)論(lun)的研究(jiu)卓(zhuo)有成效(xiao),深(shen)化了對連(lian)軋(ya)工藝的認識,采用(yong)“竹節”控制(zhi)和CEC控制(zhi)及電(dian)子(zi)計算機(ji)(ji)控制(zhi)的連(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)組先后投產。這一階段的代(dai)表機(ji)(ji)組是原聯(lian)邦德(de)國Mulheim 鋼管(guan)廠的RK2機(ji)(ji)組。
二、三種連軋管(guan)工藝并存及(ji)全浮(fu)動芯(xin)棒連軋管(guan)工藝在寶鋼的(de)發展(zhan)(1978年(nian)至今)
1978年至今,限動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(MPM)及(ji)半浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(MRK-S)得到了發展并日成(cheng)熟,從而形成(cheng)了3種連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝并存的(de)(de)(de)局面(mian)。限動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝可(ke)軋(ya)(ya)(ya)出(chu)比全(quan)(quan)浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝更長、口徑更大(da)的(de)(de)(de)鋼管(guan)(guan),但軋(ya)(ya)(ya)制節奏和速度低(di)于(yu)全(quan)(quan)浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝,由(you)于(yu)它(ta)的(de)(de)(de)出(chu)現晚于(yu)全(quan)(quan)浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝,在工(gong)(gong)藝自(zi)動(dong)控制技術配(pei)置(zhi)上優于(yu)前者,顯示其相(xiang)對的(de)(de)(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
應該指出,就軋(ya)(ya)(ya)(ya)制技術而(er)言,周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)和(he)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)乃同根(gen),均源于(yu)(yu)兩(liang)(liang)重式(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)。曼(man)氏斯(si)曼(man)兄弟基(ji)于(yu)(yu)兩(liang)(liang)重式(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)結(jie)(jie)構(gou),創造性地設(she)計了獨特的(de)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥孔型,促成了人工(gong)(gong)喂料周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)的(de)誕生(sheng),而(er)Kellogg 和(he)Heckert兩(liang)(liang)位(wei)大師很自(zi)然地聯想到(dao)配置多(duo)個(ge)機(ji)架的(de)兩(liang)(liang)重式(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),但(dan)由于(yu)(yu)受(shou)到(dao)技術條件的(de)限制,第1臺連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(Fassel軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji))的(de)問(wen)世要比周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)晚十幾年。但(dan)“事有必至,理有固然”。100多(duo)年后(hou)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)衰(shuai)矣!而(er)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)仍充滿發展(zhan)的(de)活力,其理在于(yu)(yu):連(lian)(lian)(lian)續軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)總比間(jian)斷軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)強。至于(yu)(yu)兩(liang)(liang)種連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)即(ji)全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒和(he)限動(dong)(dong)芯(xin)棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)對比則不(bu)(bu)是(shi)一個(ge)孰優孰劣的(de)問(wen)題,而(er)是(shi)一個(ge)應用(yong)場合不(bu)(bu)同的(de)問(wen)題,即(ji)全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)應用(yong)于(yu)(yu)(中(zhong))小口(kou)(kou)徑(jing)(jing)無縫(feng)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan),而(er)限動(dong)(dong)芯(xin)棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)應用(yong)于(yu)(yu)大口(kou)(kou)徑(jing)(jing)和(he)較(jiao)大口(kou)(kou)徑(jing)(jing)無縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)。當(dang)然,這(zhe)樣(yang)的(de)看法要在對168PQF和(he)140FFM(全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji))進行(xing)較(jiao)長時間(jian)的(de)對比考察后(hou)才能作(zuo)出恰當(dang)的(de)結(jie)(jie)論。