我國于20世(shi)紀70年代開(kai)(kai)始研制全浮動芯棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)，國產的Φ76mm全浮動芯棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)于80年代末(mo)在(zai)衡陽鋼(gang)管(guan)廠(chang)試生產。80年代初開(kai)(kai)始，我國陸(lu)續引進連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)生產線。至今(jin)已有46套(tao)(tao)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。其中限動芯棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)44套(tao)(tao)，全浮動芯棒、半浮動芯棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)各1套(tao)(tao)。在(zai)44套(tao)(tao)限動芯棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)中，三(san)輥(gun)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)28條，其余均為兩輥(gun)連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。下面結(jie)合幾個典型(xing)機(ji)(ji)(ji)組(zu)例子介紹(shao)我國連(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)發(fa)展情況(kuang)。
寶鋼(gang)無縫鋼(gang)管廠ф140m浮動芯棒連(lian)軋(ya)管機(ji)組（8機(ji)架，呈(cheng)45°角布(bu)置）
1985年(nian)建成(cheng)投產(chan)，是我(wo)國從德(de)國引進的(de)(de)第1套先進的(de)(de)熱軋(ya)無縫(feng)(feng)鋼(gang)管連軋(ya)機組，設計產(chan)量(liang)50萬噸／年(nian)，產(chan)品規格為(wei)Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用(yong)于(yu)生產(chan)油井管和鍋爐管。該機組具有(you)現代化(hua)的(de)(de)管理模式(shi)(shi)和在線全自動化(hua)運行(xing)方式(shi)(shi)。它的(de)(de)建成(cheng)投產(chan)大(da)大(da)提高(gao)了(le)我(wo)國熱軋(ya)無縫(feng)(feng)鋼(gang)管技術裝備水平，提高(gao)了(le)無縫(feng)(feng)鋼(gang)管產(chan)品的(de)(de)質量(liang)和生產(chan)的(de)(de)各項技術指標(biao)，讓業內人士大(da)開眼界，并成(cheng)為(wei)我(wo)國現代化(hua)無縫(feng)(feng)鋼(gang)管發展史上的(de)(de)一(yi)個里(li)程碑。
1. 與當(dang)時(shi)國(guo)內(nei)自動軋(ya)管(guan)機(ji)、周期式軋(ya)管(guan)機(ji)相比，該連軋(ya)管(guan)機(ji)組的優勢是(shi)：
a. 軋(ya)制節奏快3.5～4p／min；
b. 產(chan)量(liang)高(gao)，設計產(chan)量(liang)50萬(wan)噸(dun)／年(nian)(nian)（該機組實際(ji)最高(gao)年(nian)(nian)產(chan)量(liang)超(chao)過了(le)85萬(wan)噸(dun)）；
c. 壁(bi)厚(hou)(hou)精(jing)度較(jiao)高，壁(bi)厚(hou)(hou)偏差±7％～9％；
d. 延(yan)伸系數較大4～5；
e. 可生產較長的(de)荒管大于33m；
2. 主要工藝技術裝備和智能化(hua)方面(mian)創新：
a. 采用帶導盤(pan)的狄塞爾穿(chuan)孔機；
b. 穿孔機采用了可變速軋制；
c. 采用了(le)頂桿快(kuai)速更換(huan)；
d. 采(cai)用了(le)步進式再加熱爐；
e. 采(cai)用了28機(ji)架三輥式張力減徑(jing)機(ji)，并帶(dai)有頭尾(wei)（CEC）控(kong)制技術；
f. 熱軋生(sheng)產線配(pei)有過(guo)程管理機和PLC控制系統，實現了全(quan)自動化(hua)生(sheng)產。
天津(jin)鋼(gang)管公司(si)ф250mm限(xian)動芯棒(bang)連軋管機組（7機架，呈(cheng)45°角(jiao)布置）
該連軋管機組由(you)意大利引(yin)進，1992年建成(cheng)投產，是我國(guo)引(yin)進的(de)第一套限動(dong)芯棒(bang)連軋管機組，產品(pin)直(zhi)徑為ф114～273.1mm，壁厚(hou)4.5～35mm，主要產品(pin)定位(wei)于當時(shi)國(guo)內緊缺的(de)石油套管。
1. 與浮(fu)動式(shi)芯(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)管機(ji)組相比，限動芯(xin)棒(bang)連軋(ya)(ya)管機(ji)組的優勢：
a. 鋼管的壁厚精度更高(gao)，壁厚偏差±6％～8％；
b. 可(ke)軋制D／S大于42的薄(bo)壁鋼管；
c. 可(ke)生(sheng)產(chan)的產(chan)品規格(ge)范(fan)圍(wei)更寬，該機組規格(ge)范(fan)圍(wei)為φ114～273mm（限(xian)動芯棒連軋管機組目前可(ke)生(sheng)產(chan)的最大的直徑為φ508mm）；
d. 可軋制的(de)荒管(guan)長(chang)(chang)度(du)更長(chang)(chang)（該機組(zu)荒管(guan)長(chang)(chang)度(du)為32～33m，理論上可大于45m）；
e. 延伸系數大于5；
f. 能耗(hao)比浮動式連(lian)軋機(ji)組(zu)低30％左右(you)。
2. 主要工藝技術裝備和智能化方面創新：
a. 穿孔機設(she)置了機內定心輥；
b. 穿孔機采用了頂桿快速更換；
c. 設(she)置了頂桿預旋轉裝置；
d. 采用線外預穿芯棒工(gong)藝；
e. 連(lian)軋(ya)機采用了快速換(huan)輥（兩側(ce)更換(huan)）；
f. 配備了在線測厚、測徑、測長(chang)、測速(su)、測溫(wen)等裝置，能及時(shi)監控鋼管(guan)的幾何(he)尺寸。
衡陽鋼(gang)管廠(chang)φ89mm半浮動芯棒連(lian)軋管機組（6機架，水平垂直布置）
1997年建成投產(chan)，該(gai)連(lian)軋(ya)管機(ji)組由(you)德國(guo)引進，是(shi)我國(guo)第一(yi)套半浮動芯棒(bang)連(lian)軋(ya)管機(ji)（也是(shi)唯(wei)一(yi)的一(yi)套）。產(chan)品(pin)直(zhi)徑為φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產(chan)品(pin)為高(gao)壓(ya)鍋爐管。
1. 半浮動(dong)芯棒(bang)連軋管機組的(de)優勢是：
a. 軋(ya)制節奏較快3～3.5p／min，稍低于浮動(dong)式軋(ya)機(ji)，但高于限動(dong)芯棒軋(ya)機(ji)；
b. 避(bi)免了“竹節”的產生，壁厚精度(du)與限動軋機(ji)相當；
c. 產(chan)量高(gao)。高(gao)于同規格限動軋(ya)機的(de)產(chan)量。
2. 主要工藝(yi)技術裝備創(chuang)新：
a. 采用(yong)錐形輥(gun)導板式(shi)穿孔機(ji)，輾軋(ya)角(jiao)為10°，采用(yong)前臺主傳動(dong)即主電機(ji)、傳動(dong)軸布置在前臺，有利于穿孔機(ji)實現頂桿循環和(he)設備(bei)維護（一般(ban)錐形輥(gun)穿孔機(ji)的傳動(dong)軸布置在出(chu)口側，輾軋(ya)角(jiao)為15°）；
b. 芯棒運(yun)行采用半浮式工藝。既(ji)有限動軋(ya)機(ji)壁厚精度(du)高的特點，又有浮動軋(ya)管機(ji)節奏快的特點，適于生(sheng)產中(zhong)、小直徑無(wu)縫鋼管。
包鋼連(lian)軋(ya)管廠φ180mm少機(ji)架限(xian)動芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)機(ji)組（5機(ji)架，水平垂直布置）
2000年φ180mm限動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)管(guan)機組建成投產（國內第一套5機架連軋(ya)管(guan)機組）。該機組由意大利引進，產品(pin)規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產品(pin)為油井管(guan)和(he)鍋爐管(guan)。
1. 5機(ji)架（Mini-MPM）限動芯棒連軋管(guan)機(ji)組的特(te)點是：
a. 連軋機組采用了(le)5機架，較大幅度降低了(le)機電設備投資(zi)和基建費(fei)用，同時(shi)也減少(shao)了(le)生(sheng)產工具的(de)費(fei)用；
b. 該機組的另一特(te)點是(shi)，12架(jia)微(wei)張力定(ding)徑機與24架(jia)張力減徑機串列(lie)布置。
2. 主要創(chuang)新點：
a. 連軋(ya)機軋(ya)輥調整采用了液壓壓下，因而(er)可(ke)實現在線輥縫(feng)調整；
b. 配備了鋼管(guan)頭尾(wei)削(xue)尖功能，以(yi)改(gai)善鋼管(guan)頭尾(wei)的壁厚(hou)偏差。
鞍鋼無縫鋼管(guan)廠(chang)ф159mm限動(dong)芯棒(bang)連軋管(guan)機組（5機架，水平(ping)垂直布置）
2002年鞍鋼集(ji)團無縫鋼管廠(chang)通過對靈山ф140mm軋管機組的技(ji)術(shu)改造(zao)，建成一套φ159mm限動芯(xin)棒連軋管機組。該連軋機組由德國引進，產(chan)品(pin)直徑為φ7～177.8mm，壁(bi)厚4.5～16mm，設計產(chan)量(liang)為20萬噸／年。
主要特(te)點(dian)和創新點(dian)：
1. 除(chu)連軋管主機與限動裝置由(you)國外供(gong)貨，其余設備(bei)分別由(you)國外提供(gong)基(ji)本(ben)數據、或(huo)基(ji)本(ben)設計、或(huo)詳細設計，由(you)國內制(zhi)造。
2. 穿(chuan)孔機(ji)通過利舊，改造為導板錐形輥臥式穿(chuan)孔機(ji)，輾(zhan)軋角為3.3°，完全由國內(nei)設(she)計制造。
3. 在定(ding)徑機前設置(zhi)了電感應再加熱裝(zhuang)置(zhi)。
天(tian)津鋼管公司ф168mm三(san)輥(gun)限動芯棒連軋管機組（5機架＋1架空減機）
2003年建成投產(chan)(chan)，是世(shi)界上(shang)第一套三輥(gun)連軋管(guan)(guan)機(ji)組（PQF），產(chan)(chan)品(pin)直徑為Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要產(chan)(chan)品(pin)：鉆桿、油套管(guan)(guan)、高壓(ya)鍋(guo)爐管(guan)(guan)等，在設計上(shang)還考慮了可軋制高合金、不銹鋼(gang)管(guan)(guan)等難變(bian)形金屬。
1. 該機組的(de)優(you)勢(shi)：
a. 壁(bi)厚精度更(geng)高(gao)
三輥(gun)布置使芯棒在(zai)孔型中(zhong)的對(dui)中(zhong)性(xing)更好，軋制過(guo)程更加(jia)平穩(wen)，金屬變形更加(jia)均勻，壁厚偏差達到±5％～6％；
b. 鋼管表面質量更好(hao)
孔(kong)型(xing)槽底與(yu)輥肩各點線(xian)速度差減(jian)(jian)小(xiao)、金屬不均勻流動減(jian)(jian)小(xiao)、橫(heng)向(xiang)變(bian)形減(jian)(jian)小(xiao)，減(jian)(jian)緩了因軋輥側(ce)壁結瘤而在金屬表面上留(liu)下的壓痕缺陷，使鋼管表面更(geng)加光潔；
c. 可(ke)軋制高合(he)金、不銹鋼等變形(xing)難(nan)度更大的金屬
采用(yong)三輥(gun)軋制工藝和機架(jia)采用(yong)圓(yuan)形結構(gou)設計(ji)，使機架(jia)的剛(gang)性高，受力均勻，單輥(gun)受力減小；
d. 軋制缺陷減(jian)少
因不均勻變(bian)形減(jian)小、金屬(shu)的縱向拉應力降(jiang)低，拉裂、拉凹等缺(que)陷大幅度減(jian)少；
e. 金屬收得率高
軋制缺陷減少，尾部不規(gui)則部分切(qie)除減少近40％；
f. 可軋制(zhi)更薄(bo)的(de)鋼管
徑壁比(bi)D／S達(da)50；
g. 工具消耗(hao)顯(xian)著降低
無論是(shi)軋輥的尺(chi)寸，還(huan)是(shi)軋輥的磨損，都(dou)呈較大(da)幅度下降(jiang)。
2. 主要工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)裝備和智能化方面的創新：
a. 牌坊的結構設計使其剛性(xing)高、穩定性(xing)好。牌坊采用全(quan)新(xin)的整體(ti)圓筒(tong)形框(kuang)架(jia)結構設計，5個機架(jia)加空減機架(jia)的牌坊全(quan)部用大(da)型螺桿連(lian)接為一體(ti)，牌坊結構緊湊，長(chang)度(du)方(fang)向縮短。其剛性(xing)更高，穩定性(xing)更好，同時便于(yu)運輸及安裝，見圖6-42所示(shi)；
b. 采用軸(zhou)向(xiang)換輥方式。有利于(yu)保持軋機中(zhong)心線的穩定和對(dui)中(zhong)性，可減少(shao)廠房跨距，但不利于(yu)單(dan)機架換輥和事故處理；
c. 軋輥(gun)的(de)液壓平衡(heng)采用獨特的(de)擺臂式結(jie)構設計(ji)，見(jian)圖(tu)6-43所示；
d. 連軋機(ji)采用(yong)了液壓小艙控制系統（HCCS），可實(shi)現動態輥縫(feng)調(diao)整(zheng)；
e. 采用(yong)了芯棒前行循環工藝。該(gai)工藝是(shi)指當軋制結(jie)束時，芯棒不返回而繼(ji)續前行的循環工藝以及(ji)相
關(guan)的(de)配(pei)套技(ji)術，省(sheng)去了芯棒返(fan)回時間，使每根管的(de)軋(ya)制周(zhou)期縮(suo)短(duan)4～5s，可提(ti)高機組的(de)產能20％以上；
f. 采用了(le)多項工藝控(kong)(kong)制（智能）技術(shu)(shu)如CARTA技術(shu)(shu)：是將(jiang)生產(chan)計劃、生產(chan)過程控(kong)(kong)制和(he)質(zhi)(zhi)量(liang)保證三(san)者有機(ji)結(jie)(jie)合起來(lai)，以保證優質(zhi)(zhi)、高效、低消耗地生產(chan)鋼(gang)管；液(ye)壓(ya)小艙控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統（HCCS）：可控(kong)(kong)制連(lian)軋機(ji)的(de)液(ye)壓(ya)壓(ya)下動作，實(shi)現輥縫(feng)調節。包(bao)(bao)括實(shi)現溫度補償、咬(yao)入沖擊補償、錐(zhui)形芯棒伺服(fu)和(he)頭尾削(xue)薄(bo)等(deng)功能；QAS系(xi)(xi)統：通過對(dui)(dui)物(wu)料(liao)的(de)跟蹤(zong)、檢／監測，對(dui)(dui)數據進(jin)行收(shou)(shou)集(ji)、分(fen)析和(he)存儲并將(jiang)分(fen)析的(de)結(jie)(jie)果及時反饋給生產(chan)控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統，以實(shi)施對(dui)(dui)物(wu)料(liao)的(de)控(kong)(kong)制，保證鋼(gang)管的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)；MTS系(xi)(xi)統：向QAS、CARTA（包(bao)(bao)括PSS）系(xi)(xi)統傳遞(di)訂單信息，收(shou)(shou)集(ji)這些系(xi)(xi)統的(de)檢測數據并歸(gui)檔保存：從管坯(pi)稱重開始到冷床結(jie)(jie)束，跟蹤(zong)物(wu)料(liao)通過不同工序時的(de)流水號和(he)各種(zhong)工藝調整數據。
衡(heng)陽華菱鋼(gang)管(guan)ф340mm連(lian)軋管(guan)機(ji)組、攀成鋼(gang)Φ340mm連(lian)軋管(guan)機(ji)組
該兩(liang)機組(zu)均為(wei)2005年(nian)建成投產(chan)(chan)，設(she)計(ji)規模為(wei)年(nian)產(chan)(chan)熱軋(ya)無縫鋼(gang)管50萬噸。機組(zu)采用帶導盤錐形(xing)輥(gun)穿孔(kong)，帶空減(jian)機架（VRS）的5機架限動芯棒(bang)連軋(ya)機，12機架微(wei)張(zhang)力定（減(jian)）徑，主要設(she)備從德國SMSMeer公司引進。
創新點(dian)：兩套機(ji)組均(jun)采(cai)用了(le)穿孔機(ji)工(gong)藝輔助設(she)計系統(tong)(tong)(tong)（CARTA-CPM）、連(lian)(lian)軋工(gong)藝監控系統(tong)(tong)(tong)（PSS）、連(lian)(lian)軋輥縫(feng)控制系統(tong)(tong)(tong)（HCCS）、微張力定（減）徑機(ji)工(gong)藝輔助設(she)計系統(tong)(tong)(tong)（CARTA-SM）、物料跟(gen)蹤系統(tong)(tong)(tong)（MTS）和在線檢測質量保(bao)證系統(tong)(tong)(tong)（QAS）等工(gong)藝控制技術。
攀成鋼ф159mm三(san)輥連軋管機組（5機架(jia)＋1架(jia)空(kong)減機）
2007年建成投產，產品直徑為φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚3.5～25mm；主要(yao)產品：鉆(zhan)桿、油套管、高壓鍋爐管等。
特點及創新(xin)點：
1. 采用了(le)錐形輥導盤式穿孔(kong)機(ji)，增加了(le)后臺(tai)機(ji)內定心裝置和(he)前(qian)臺(tai)管坯熱(re)定心裝置。
2. 采用了(le)意大利達(da)涅利公司(si)開發(fa)的三輥(gun)限動(dong)芯棒連軋(ya)管機(ji)(ji) FQM（Fine Quality Mill），其(qi)機(ji)(ji)架(jia)(jia)結構設計(ji)簡(jian)捷，軋(ya)輥(gun)的液壓平衡簡(jian)單、直接，有利于輥(gun)縫調節，軋(ya)輥(gun)機(ji)(ji)架(jia)(jia)的拆(chai)裝(zhuang)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)架三輥(gun)式(shi)(shi)張(zhang)(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)。采(cai)用(yong)單獨(du)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)傳動，交(jiao)流(liu)變頻調速，后三個(ge)機(ji)(ji)(ji)架（K1、K2和(he)K3）軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)可(ke)調，便于張(zhang)(zhang)力(li)控制，減(jian)(jian)小機(ji)(ji)(ji)架更(geng)換(huan)次數和(he)時(shi)間。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)機(ji)(ji)(ji)架孔型是采(cai)用(yong)普(pu)通數控車床對單個(ge)輥(gun)環進行(xing)單獨(du)加工(gong)，不是采(cai)用(yong)傳統(tong)的機(ji)(ji)(ji)架軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)整體(ti)加工(gong)方(fang)式(shi)(shi)。減(jian)(jian)少了備用(yong)機(ji)(ji)(ji)架的數量，又省(sheng)去專用(yong)加工(gong)機(ji)(ji)(ji)床，也降低長期運行(xing)費(fei)用(yong)。同(tong)時(shi)，由于各機(ji)(ji)(ji)架軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)實際直(zhi)徑(jing)的不同(tong)，采(cai)用(yong)了變架間距的緊湊式(shi)(shi)設計，縮短了機(ji)(ji)(ji)組長度，可(ke)進一步減(jian)(jian)少增(zeng)厚端切損。
控(kong)(kong)(kong)制(zhi)方面(mian)，配置(zhi)了完善的自動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統。可(ke)實現鋼管增(zeng)厚端控(kong)(kong)(kong)制(zhi)（HEC）、自動(dong)壁厚控(kong)(kong)(kong)制(zhi)（AWC）、傳動(dong)系(xi)統沖擊補償、負荷均(jun)衡控(kong)(kong)(kong)制(zhi)等必(bi)要(yao)的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)功能；同(tong)時(shi)，根據在線檢測(ce)信息，可(ke)實時(shi)對三個可(ke)調軋輥機架進行遠(yuan)程調節。既減(jian)少(shao)切損、降低金屬消耗，又保(bao)證了產品質量(liang)。該張力減(jian)徑機和軋輥機架如圖(tu)6-45所示。
