我國(guo)于20世紀70年(nian)代(dai)開始(shi)研制全浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)，國(guo)產的Φ76mm全浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組于80年(nian)代(dai)末在衡陽鋼管(guan)(guan)(guan)廠試生產。80年(nian)代(dai)初開始(shi)，我國(guo)陸(lu)續引進(jin)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)生產線。至今(jin)已(yi)有46套連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組。其中(zhong)限動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組44套，全浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)、半浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組各(ge)1套。在44套限動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組中(zhong)，三(san)輥連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組28條，其余均為(wei)兩輥連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組。下面(mian)結(jie)合(he)幾個(ge)典型機(ji)(ji)組例(li)子介紹我國(guo)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組發(fa)展情(qing)況。
寶鋼(gang)無縫鋼(gang)管廠ф140m浮(fu)動芯棒連(lian)軋管機組（8機架，呈45°角布置）
1985年建成投(tou)產(chan)(chan)，是我(wo)國(guo)從德國(guo)引進(jin)的第1套先(xian)進(jin)的熱軋(ya)無縫鋼(gang)管(guan)連軋(ya)機組(zu)，設計產(chan)(chan)量50萬噸／年，產(chan)(chan)品規格為Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用于生(sheng)產(chan)(chan)油井管(guan)和(he)鍋爐管(guan)。該機組(zu)具有(you)現代化(hua)的管(guan)理模(mo)式和(he)在線全自動化(hua)運行方式。它的建成投(tou)產(chan)(chan)大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)我(wo)國(guo)熱軋(ya)無縫鋼(gang)管(guan)技(ji)術裝(zhuang)備水(shui)平，提(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)無縫鋼(gang)管(guan)產(chan)(chan)品的質量和(he)生(sheng)產(chan)(chan)的各項技(ji)術指標，讓業內人士(shi)大(da)(da)開眼界，并成為我(wo)國(guo)現代化(hua)無縫鋼(gang)管(guan)發展(zhan)史(shi)上(shang)的一個里(li)程碑(bei)。
1. 與當(dang)時國內自(zi)動軋(ya)管機(ji)(ji)、周(zhou)期式(shi)軋(ya)管機(ji)(ji)相比，該連軋(ya)管機(ji)(ji)組的優勢是：
a. 軋制節奏(zou)快3.5～4p／min；
b. 產(chan)量高(gao)，設計產(chan)量50萬(wan)噸／年(nian)（該機組實際(ji)最高(gao)年(nian)產(chan)量超過(guo)了85萬(wan)噸）；
c. 壁厚(hou)(hou)精度較高，壁厚(hou)(hou)偏差±7％～9％；
d. 延(yan)伸系數(shu)較(jiao)大4～5；
e. 可生產較長的荒管大于33m；
2. 主要(yao)工藝(yi)技術裝備和智能化方面創新：
a. 采用帶(dai)導(dao)盤的(de)狄(di)塞爾穿孔機；
b. 穿孔(kong)機采用了可變速軋(ya)制(zhi)；
c. 采用了頂桿快速更(geng)換；
d. 采用了步進式(shi)再加熱(re)爐(lu)；
e. 采用了28機架(jia)三輥式張力減徑機，并帶(dai)有頭尾（CEC）控制技(ji)術(shu)；
f. 熱軋生(sheng)產線配有(you)過(guo)程(cheng)管理機和PLC控制系(xi)統，實現了全(quan)自動化(hua)生(sheng)產。
天(tian)津鋼管公司ф250mm限動芯棒連(lian)軋管機組（7機架，呈45°角(jiao)布(bu)置）
該連軋(ya)(ya)管(guan)機組由意(yi)大利引進(jin)，1992年建成投(tou)產(chan)，是(shi)我國引進(jin)的第一(yi)套限動(dong)芯棒連軋(ya)(ya)管(guan)機組，產(chan)品直徑為ф114～273.1mm，壁厚(hou)4.5～35mm，主要產(chan)品定位于(yu)當時國內緊缺的石(shi)油(you)套管(guan)。
1. 與浮(fu)動式芯棒連(lian)軋管(guan)機(ji)組相比，限動芯棒連(lian)軋管(guan)機(ji)組的(de)優勢：
a. 鋼管(guan)的壁厚精度更高，壁厚偏差(cha)±6％～8％；
b. 可軋(ya)制D／S大于42的薄壁鋼管；
c. 可(ke)生(sheng)(sheng)產的產品規(gui)格范圍(wei)更寬，該機組規(gui)格范圍(wei)為φ114～273mm（限動芯棒(bang)連軋管機組目前可(ke)生(sheng)(sheng)產的最大的直徑為φ508mm）；
d. 可(ke)軋制的荒管長(chang)度(du)更長(chang)（該(gai)機組(zu)荒管長(chang)度(du)為(wei)32～33m，理論上(shang)可(ke)大于45m）；
e. 延伸系數大(da)于(yu)5；
f. 能耗(hao)比浮動式連軋機組低30％左右。
2. 主要工藝技術裝(zhuang)備(bei)和智能化方面創新：
a. 穿(chuan)孔機設置了(le)機內定心(xin)輥；
b. 穿孔機采用了頂(ding)桿快速更換；
c. 設置(zhi)了(le)頂(ding)桿預旋(xuan)轉裝(zhuang)置(zhi)；
d. 采用線外預穿(chuan)芯(xin)棒工藝；
e. 連軋機(ji)采用了快速(su)換(huan)輥（兩側更換(huan)）；
f. 配備了在(zai)線(xian)測(ce)厚(hou)、測(ce)徑、測(ce)長、測(ce)速(su)、測(ce)溫等裝(zhuang)置，能及(ji)時監控鋼管的(de)幾(ji)何尺寸。
衡陽鋼管廠φ89mm半浮動(dong)芯(xin)棒(bang)連軋(ya)管機(ji)組(zu)（6機(ji)架，水(shui)平垂(chui)直布置）
1997年建成投產(chan)(chan)，該(gai)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)組由(you)德國(guo)(guo)引進(jin)，是我國(guo)(guo)第(di)一套半(ban)浮(fu)動芯棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)（也是唯一的(de)一套）。產(chan)(chan)品直(zhi)徑(jing)為φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產(chan)(chan)品為高壓鍋爐(lu)管(guan)(guan)。
1. 半浮動芯棒(bang)連軋管機(ji)組(zu)的優勢是：
a. 軋(ya)制節奏較(jiao)快(kuai)3～3.5p／min，稍低于(yu)浮動(dong)式軋(ya)機，但高于(yu)限動(dong)芯棒軋(ya)機；
b. 避免(mian)了“竹節(jie)”的(de)產生，壁厚精度與限動軋(ya)機(ji)相當；
c. 產量(liang)高。高于同規格限動軋機的產量(liang)。
2. 主要(yao)工藝技術裝備(bei)創新：
a. 采用錐形輥(gun)導板式穿孔(kong)機(ji)，輾軋角為10°，采用前臺主傳(chuan)動即主電(dian)機(ji)、傳(chuan)動軸(zhou)布置在前臺，有利于(yu)穿孔(kong)機(ji)實現(xian)頂桿循環和設備維護（一般(ban)錐形輥(gun)穿孔(kong)機(ji)的傳(chuan)動軸(zhou)布置在出口側，輾軋角為15°）；
b. 芯(xin)棒運行采用半浮(fu)式(shi)工藝。既有(you)限動軋(ya)機壁厚(hou)精度高的特點(dian)，又有(you)浮(fu)動軋(ya)管機節奏快(kuai)的特點(dian)，適(shi)于(yu)生產中(zhong)、小直(zhi)徑無縫鋼管。
包鋼連(lian)軋(ya)(ya)管廠φ180mm少機(ji)架限動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)機(ji)組(zu)（5機(ji)架，水平垂直布(bu)置）
2000年φ180mm限動芯棒連(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)組建成投產（國內第一套5機(ji)(ji)架連(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)組）。該(gai)機(ji)(ji)組由(you)意(yi)大利(li)引進，產品規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產品為油井管(guan)(guan)和鍋爐管(guan)(guan)。
1. 5機(ji)架（Mini-MPM）限動(dong)芯棒連軋管(guan)機(ji)組的特(te)點是：
a. 連軋機(ji)組采用了(le)5機(ji)架，較大幅度降低了(le)機(ji)電設(she)備投資和基(ji)建費用，同時也減少了(le)生產工具的費用；
b. 該機組的(de)另一特(te)點(dian)是(shi)，12架微張力定(ding)徑(jing)機與24架張力減徑(jing)機串列(lie)布置(zhi)。
2. 主要創新點：
a. 連(lian)軋機(ji)軋輥調整采(cai)用了(le)液壓壓下，因而可實現(xian)在線輥縫調整；
b. 配備(bei)了鋼管(guan)(guan)頭尾(wei)削尖功(gong)能，以(yi)改善鋼管(guan)(guan)頭尾(wei)的壁(bi)厚偏差。
鞍(an)鋼(gang)無縫鋼(gang)管廠ф159mm限動芯棒連軋管機組（5機架，水平垂直(zhi)布置）
2002年鞍鋼集團無縫鋼管廠通過對靈山ф140mm軋管機組的技術改造，建成一套φ159mm限(xian)動芯棒連(lian)軋管機組。該連(lian)軋機組由德國引(yin)進，產品直(zhi)徑為φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設(she)計產量為20萬(wan)噸／年。
主要(yao)特點和創新點：
1. 除連(lian)軋管主(zhu)機與限動裝置由國(guo)外供貨(huo)，其余設備分別由國(guo)外提供基(ji)本數據、或(huo)基(ji)本設計、或(huo)詳細(xi)設計，由國(guo)內制造。
2. 穿孔機通過(guo)利舊(jiu)，改造為(wei)導板錐形輥臥式穿孔機，輾軋角為(wei)3.3°，完全由國(guo)內設計制造。
3. 在定徑(jing)機前(qian)設(she)置了電感應再加熱裝置。
天津鋼管公司ф168mm三輥限動芯棒連軋管機組（5機架＋1架空(kong)減機）
2003年建成投(tou)產(chan)，是世界(jie)上第一套三輥(gun)連軋管(guan)機組（PQF），產(chan)品直徑為(wei)Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主(zhu)要產(chan)品：鉆桿(gan)、油套管(guan)、高壓鍋爐管(guan)等(deng)，在設(she)計(ji)上還考慮了可軋制高合金(jin)、不銹(xiu)鋼管(guan)等(deng)難變(bian)形金(jin)屬(shu)。
1. 該機(ji)組的(de)優勢(shi)：
a. 壁厚精度更高
三輥(gun)布(bu)置(zhi)使芯(xin)棒在孔型中的對中性更好(hao)，軋制(zhi)過程更加平穩，金屬變形(xing)更加均勻，壁厚偏差達(da)到±5％～6％；
b. 鋼(gang)管表面質(zhi)量更好
孔(kong)型槽底(di)與(yu)輥(gun)肩各點線速度差減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)、金屬不(bu)均勻流動(dong)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)、橫向變(bian)形減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，減(jian)(jian)緩了因軋輥(gun)側壁結瘤而在金屬表面(mian)上留下的壓痕(hen)缺陷，使鋼管(guan)表面(mian)更加光潔(jie)；
c. 可軋制(zhi)高合金、不(bu)銹鋼等變形難(nan)度更大(da)的金屬(shu)
采(cai)用三(san)輥軋制工藝和機架采(cai)用圓形結構設計，使機架的剛性高，受力均勻，單輥受力減小；
d. 軋制缺陷減(jian)少
因(yin)不均勻變形減小(xiao)、金屬的(de)縱向拉應力降低，拉裂、拉凹等(deng)缺(que)陷(xian)大幅(fu)度減少；
e. 金屬收(shou)得率(lv)高
軋制缺(que)陷(xian)減(jian)少(shao)(shao)，尾部(bu)不規則部(bu)分(fen)切除減(jian)少(shao)(shao)近(jin)40％；
f. 可軋制更薄的鋼管
徑(jing)壁比D／S達(da)50；
g. 工具消耗顯(xian)著降(jiang)低
無論是軋(ya)輥的(de)尺寸，還是軋(ya)輥的(de)磨(mo)損，都呈較大幅度下降。
2. 主要工藝技術裝(zhuang)備和智能化方(fang)面的創新：
a. 牌(pai)坊的結構(gou)設(she)計使其(qi)(qi)剛性(xing)高(gao)(gao)、穩定(ding)性(xing)好。牌(pai)坊采用(yong)全新的整體(ti)圓筒形框架結構(gou)設(she)計，5個機(ji)架加空(kong)減機(ji)架的牌(pai)坊全部用(yong)大型螺桿連接為一體(ti)，牌(pai)坊結構(gou)緊湊(cou)，長度方向縮短(duan)。其(qi)(qi)剛性(xing)更高(gao)(gao)，穩定(ding)性(xing)更好，同時便于運輸及安裝，見圖6-42所(suo)示；
b. 采用軸向(xiang)換輥(gun)方式(shi)。有利于保持軋機(ji)中心線的(de)穩定和對中性，可減少廠房跨距，但不利于單機(ji)架換輥(gun)和事故處理(li)；
c. 軋(ya)輥(gun)的液壓平(ping)衡采用獨特(te)的擺臂(bei)式(shi)結(jie)構設計，見圖6-43所示；
d. 連軋機(ji)采用了液壓(ya)小艙控制系統（HCCS），可實(shi)現動態輥縫(feng)調整；
e. 采用了芯棒前行循(xun)環工(gong)藝(yi)(yi)。該工(gong)藝(yi)(yi)是指當軋(ya)制(zhi)結束時，芯棒不(bu)返回而繼續前行的循(xun)環工(gong)藝(yi)(yi)以及相
關的配套技術，省去了芯棒返回時間，使每根(gen)管(guan)的軋制周期縮短4～5s，可(ke)提高機(ji)組的產(chan)能20％以上；
f. 采用了多項(xiang)工(gong)(gong)藝(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（智能）技術(shu)如(ru)CARTA技術(shu)：是(shi)將(jiang)生產計(ji)劃(hua)、生產過程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)(he)質量(liang)保(bao)證三者有(you)機結(jie)合起來，以保(bao)證優質、高效(xiao)、低消耗地生產鋼(gang)管(guan)；液壓(ya)(ya)小艙(cang)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)（HCCS）：可控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)連軋(ya)機的(de)(de)液壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)下(xia)動作，實現輥縫調(diao)節(jie)。包括(kuo)實現溫(wen)度補償、咬入沖擊補償、錐形芯(xin)棒伺(si)服和(he)(he)頭尾削薄等功能；QAS系(xi)(xi)統(tong)：通(tong)過對(dui)(dui)物(wu)料的(de)(de)跟蹤、檢／監測，對(dui)(dui)數(shu)(shu)(shu)據進行收集(ji)(ji)、分析(xi)和(he)(he)存儲并將(jiang)分析(xi)的(de)(de)結(jie)果及時反饋給生產控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)，以實施對(dui)(dui)物(wu)料的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，保(bao)證鋼(gang)管(guan)的(de)(de)質量(liang)；MTS系(xi)(xi)統(tong)：向QAS、CARTA（包括(kuo)PSS）系(xi)(xi)統(tong)傳遞訂單信息(xi)，收集(ji)(ji)這(zhe)些系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)檢測數(shu)(shu)(shu)據并歸檔保(bao)存：從管(guan)坯稱重開始到冷床結(jie)束(shu)，跟蹤物(wu)料通(tong)過不同(tong)工(gong)(gong)序時的(de)(de)流水(shui)號和(he)(he)各種工(gong)(gong)藝(yi)調(diao)整數(shu)(shu)(shu)據。
衡陽華菱(ling)鋼管(guan)ф340mm連軋管(guan)機組(zu)、攀(pan)成鋼Φ340mm連軋管(guan)機組(zu)
該(gai)兩(liang)機(ji)組(zu)均為(wei)2005年(nian)建成投產，設(she)(she)計規模為(wei)年(nian)產熱軋無(wu)縫鋼(gang)管50萬(wan)噸。機(ji)組(zu)采(cai)用帶導盤錐形輥(gun)穿(chuan)孔，帶空減機(ji)架（VRS）的(de)5機(ji)架限(xian)動芯棒(bang)連軋機(ji)，12機(ji)架微張力定（減）徑，主(zhu)要設(she)(she)備從德國SMSMeer公司引進。
創新點：兩套機(ji)組均采用了穿孔機(ji)工藝(yi)(yi)輔助設(she)計系(xi)統(tong)（CARTA-CPM）、連(lian)(lian)軋工藝(yi)(yi)監控(kong)系(xi)統(tong)（PSS）、連(lian)(lian)軋輥縫(feng)控(kong)制系(xi)統(tong)（HCCS）、微張力定（減）徑機(ji)工藝(yi)(yi)輔助設(she)計系(xi)統(tong)（CARTA-SM）、物料跟蹤系(xi)統(tong)（MTS）和(he)在線(xian)檢測質量保證系(xi)統(tong)（QAS）等工藝(yi)(yi)控(kong)制技術。
攀成鋼ф159mm三輥連(lian)軋(ya)管機(ji)組（5機(ji)架(jia)＋1架(jia)空(kong)減(jian)機(ji)）
2007年建成投產(chan)，產(chan)品(pin)直徑為φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚3.5～25mm；主(zhu)要產(chan)品(pin)：鉆桿、油套管、高壓鍋(guo)爐管等(deng)。
特點(dian)及創新點(dian)：
1. 采用了錐形輥導盤式穿孔機，增加了后臺機內定心裝置(zhi)和前臺管(guan)坯(pi)熱定心裝置(zhi)。
2. 采(cai)用了意大利達(da)涅(nie)利公(gong)司開(kai)發(fa)的(de)三輥(gun)限動芯棒連(lian)軋管機 FQM（Fine Quality Mill），其機架(jia)結構(gou)設計簡捷，軋輥(gun)的(de)液壓平衡簡單、直接，有(you)利于輥(gun)縫調節，軋輥(gun)機架(jia)的(de)拆(chai)裝(zhuang)和校(xiao)準(zhun)更方便(bian)。結構(gou)如圖6-44。
3. 配置了KOCKS公司的(de)(de)24機(ji)(ji)(ji)架三(san)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)張(zhang)力減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)單(dan)獨軋輥(gun)(gun)(gun)傳(chuan)動，交流變頻調速，后三(san)個機(ji)(ji)(ji)架（K1、K2和K3）軋輥(gun)(gun)(gun)可調，便于張(zhang)力控制(zhi)，減(jian)小機(ji)(ji)(ji)架更(geng)換次數和時間。軋輥(gun)(gun)(gun)機(ji)(ji)(ji)架孔型是采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)普(pu)通數控車床對(dui)單(dan)個輥(gun)(gun)(gun)環進行(xing)單(dan)獨加工(gong)(gong)，不是采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)傳(chuan)統的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架軋輥(gun)(gun)(gun)整體加工(gong)(gong)方式(shi)。減(jian)少了備用(yong)(yong)(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)架的(de)(de)數量(liang)，又省(sheng)去專用(yong)(yong)(yong)(yong)加工(gong)(gong)機(ji)(ji)(ji)床，也降低(di)長(chang)期運行(xing)費用(yong)(yong)(yong)(yong)。同時，由(you)于各機(ji)(ji)(ji)架軋輥(gun)(gun)(gun)實際直徑(jing)的(de)(de)不同，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)了變架間距的(de)(de)緊湊(cou)式(shi)設計，縮(suo)短了機(ji)(ji)(ji)組長(chang)度(du)，可進一步減(jian)少增(zeng)厚端切損。
控制方面，配(pei)置了完善的(de)自動(dong)控制系(xi)統。可(ke)實現鋼管增厚(hou)端控制（HEC）、自動(dong)壁(bi)厚(hou)控制（AWC）、傳動(dong)系(xi)統沖擊(ji)補償、負荷均衡(heng)控制等必要的(de)控制功能；同時(shi)，根據在線檢(jian)測信息，可(ke)實時(shi)對(dui)三個可(ke)調軋(ya)輥(gun)機(ji)架進行遠(yuan)程調節。既減(jian)少切損、降低金(jin)屬(shu)消耗，又保證了產品(pin)質量。該(gai)張力減(jian)徑(jing)機(ji)和軋(ya)輥(gun)機(ji)架如圖6-45所示。
