我國(guo)于(yu)20世紀70年代開(kai)始(shi)研制全(quan)浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)，國(guo)產的Φ76mm全(quan)浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)于(yu)80年代末在衡(heng)陽鋼管(guan)(guan)(guan)廠試生產。80年代初開(kai)始(shi)，我國(guo)陸續(xu)引(yin)進連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)生產線。至今(jin)已有46套(tao)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。其(qi)中限動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)44套(tao)，全(quan)浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)、半浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)各1套(tao)。在44套(tao)限動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)中，三輥連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)28條，其(qi)余(yu)均為(wei)兩輥連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)。下面結(jie)合幾個典(dian)型機(ji)(ji)(ji)組(zu)例子介紹我國(guo)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)發(fa)展情況。
寶鋼無(wu)縫鋼管廠ф140m浮(fu)動芯棒(bang)連軋管機組(zu)（8機架(jia)，呈45°角布置(zhi)）
1985年建成投(tou)產(chan)(chan)，是(shi)我(wo)(wo)(wo)國(guo)從德國(guo)引進(jin)的(de)第1套先進(jin)的(de)熱軋無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)連軋機(ji)組，設(she)計產(chan)(chan)量(liang)(liang)50萬(wan)噸／年，產(chan)(chan)品(pin)規格為(wei)Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用于(yu)生(sheng)產(chan)(chan)油(you)井(jing)管(guan)(guan)(guan)和(he)鍋爐(lu)管(guan)(guan)(guan)。該機(ji)組具有現代化的(de)管(guan)(guan)(guan)理(li)模式和(he)在(zai)線(xian)全自動化運行方式。它(ta)的(de)建成投(tou)產(chan)(chan)大大提(ti)(ti)高(gao)了我(wo)(wo)(wo)國(guo)熱軋無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)技(ji)術裝備水(shui)平(ping)，提(ti)(ti)高(gao)了無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)產(chan)(chan)品(pin)的(de)質量(liang)(liang)和(he)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)各項技(ji)術指標，讓(rang)業內人(ren)士大開眼界，并成為(wei)我(wo)(wo)(wo)國(guo)現代化無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)發(fa)展(zhan)史上(shang)的(de)一個里程碑。
1. 與當(dang)時國內(nei)自動軋管機、周期(qi)式軋管機相(xiang)比，該連軋管機組的優勢是(shi)：
a. 軋(ya)制節奏(zou)快3.5～4p／min；
b. 產(chan)量(liang)高(gao)，設計產(chan)量(liang)50萬噸(dun)／年(nian)（該機組實際最高(gao)年(nian)產(chan)量(liang)超過了85萬噸(dun)）；
c. 壁厚精度較高，壁厚偏差±7％～9％；
d. 延伸(shen)系(xi)數較大(da)4～5；
e. 可(ke)生產較(jiao)長的(de)荒管大于33m；
2. 主要工(gong)藝(yi)技術裝備和智能(neng)化(hua)方面創新(xin)：
a. 采用帶(dai)導盤的狄(di)塞爾穿(chuan)孔機；
b. 穿(chuan)孔機采用(yong)了可變速(su)軋制；
c. 采用了頂桿快速更換；
d. 采用(yong)了步(bu)進式再加熱爐；
e. 采用了28機架三輥式張(zhang)力減徑機，并帶有(you)頭(tou)尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋生(sheng)產線(xian)配有過程管理機和PLC控制系(xi)統，實現了全自(zi)動化生(sheng)產。
天津鋼管(guan)公司ф250mm限動芯棒(bang)連軋管(guan)機組（7機架(jia)，呈45°角布(bu)置）
該連軋(ya)管(guan)機組由意大利引進，1992年建(jian)成投(tou)產，是我國引進的第一(yi)套(tao)限(xian)動芯(xin)棒(bang)連軋(ya)管(guan)機組，產品(pin)直徑(jing)為(wei)ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主要產品(pin)定位于當時國內緊缺(que)的石油套(tao)管(guan)。
1. 與浮(fu)動式芯棒(bang)連軋管機組相(xiang)比，限動芯棒(bang)連軋管機組的優勢：
a. 鋼(gang)管的壁(bi)厚精度更高，壁(bi)厚偏差±6％～8％；
b. 可軋制D／S大于42的薄壁鋼管；
c. 可生產的(de)產品規(gui)格范(fan)圍更寬，該機組規(gui)格范(fan)圍為(wei)φ114～273mm（限動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)機組目前可生產的(de)最大的(de)直徑為(wei)φ508mm）；
d. 可(ke)軋制的荒管長度(du)更長（該機組荒管長度(du)為32～33m，理論上(shang)可(ke)大于(yu)45m）；
e. 延伸系數大(da)于5；
f. 能耗比(bi)浮動式連(lian)軋機組低30％左右。
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(ding)心輥；
b. 穿(chuan)孔機采用了頂桿快速更(geng)換；
c. 設(she)置了頂桿預旋轉裝置；
d. 采用線外預穿芯棒工藝；
e. 連軋機采(cai)用了快速(su)換輥（兩側更(geng)換）；
f. 配備了在線測(ce)厚、測(ce)徑(jing)、測(ce)長(chang)、測(ce)速、測(ce)溫等(deng)裝置，能(neng)及時監控鋼管的幾何(he)尺寸。
衡陽鋼管廠φ89mm半浮動芯(xin)棒連軋管機組（6機架，水平垂直布置）
1997年建成投產，該(gai)連軋管(guan)機(ji)組由德國引(yin)進，是(shi)我國第一套(tao)半浮(fu)動(dong)芯棒連軋管(guan)機(ji)（也是(shi)唯一的(de)一套(tao)）。產品直(zhi)徑為(wei)φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產品為(wei)高壓(ya)鍋(guo)爐管(guan)。
1. 半浮動(dong)芯棒連軋管機組的優勢是：
a. 軋(ya)(ya)制(zhi)節奏較快3～3.5p／min，稍低于浮動式軋(ya)(ya)機(ji)，但高(gao)于限動芯棒軋(ya)(ya)機(ji)；
b. 避免了“竹節”的產生(sheng)，壁厚精度與限動軋機(ji)相當；
c. 產量高(gao)。高(gao)于同規格(ge)限動軋(ya)機的產量。
2. 主要工藝技(ji)術裝(zhuang)備創(chuang)新(xin)：
a. 采用(yong)錐形(xing)(xing)輥(gun)導板式穿(chuan)(chuan)孔(kong)機，輾(zhan)軋(ya)角(jiao)為(wei)10°，采用(yong)前(qian)(qian)臺(tai)主(zhu)傳(chuan)動(dong)(dong)即(ji)主(zhu)電機、傳(chuan)動(dong)(dong)軸布置(zhi)在前(qian)(qian)臺(tai)，有利于穿(chuan)(chuan)孔(kong)機實現(xian)頂桿循環和設備(bei)維護(hu)（一(yi)般錐形(xing)(xing)輥(gun)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機的傳(chuan)動(dong)(dong)軸布置(zhi)在出口(kou)側，輾(zhan)軋(ya)角(jiao)為(wei)15°）；
b. 芯(xin)棒運行采(cai)用半浮式工(gong)藝(yi)。既有限(xian)動軋(ya)機壁厚精度高的特(te)(te)點，又有浮動軋(ya)管(guan)機節奏快的特(te)(te)點，適于生產中、小(xiao)直徑無縫鋼管(guan)。
包(bao)鋼連軋(ya)管廠φ180mm少機架(jia)限動(dong)芯棒連軋(ya)機組（5機架(jia)，水平(ping)垂直布置(zhi)）
2000年φ180mm限動芯棒連軋管(guan)機組建成投(tou)產(chan)（國內(nei)第一套5機架連軋管(guan)機組）。該機組由意大利引進，產(chan)品(pin)規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產(chan)品(pin)為油井管(guan)和(he)鍋(guo)爐管(guan)。
1. 5機(ji)架(jia)（Mini-MPM）限動芯棒連軋管機(ji)組的特點是(shi)：
a. 連軋機(ji)組采用了(le)5機(ji)架(jia)，較大幅度降低了(le)機(ji)電設備投資和基建費用，同時也減少了(le)生產工具的(de)費用；
b. 該機組的另一(yi)特(te)點是，12架(jia)微張(zhang)力(li)定徑機與(yu)24架(jia)張(zhang)力(li)減(jian)徑機串列布置。
2. 主要創(chuang)新點(dian)：
a. 連軋機軋輥調整采用了液壓(ya)壓(ya)下，因(yin)而可實現在線輥縫調整；
b. 配備了鋼管(guan)頭(tou)尾削尖功能，以改善(shan)鋼管(guan)頭(tou)尾的(de)壁厚偏差(cha)。
鞍鋼無縫鋼管廠ф159mm限動(dong)芯棒連軋管機(ji)組（5機(ji)架，水平垂直布置）
2002年(nian)鞍鋼集(ji)團無(wu)縫鋼管廠(chang)通(tong)過(guo)對靈山ф140mm軋(ya)(ya)管機組(zu)的技術改造(zao)，建成一套φ159mm限(xian)動芯棒連軋(ya)(ya)管機組(zu)。該連軋(ya)(ya)機組(zu)由德國引(yin)進(jin)，產品直徑為(wei)φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設計產量(liang)為(wei)20萬(wan)噸／年(nian)。
主要特點(dian)(dian)和創新點(dian)(dian)：
1. 除連軋管主(zhu)機與限(xian)動裝置由國外(wai)供貨，其余設備分別(bie)由國外(wai)提供基本數據、或基本設計、或詳細設計，由國內制造。
2. 穿(chuan)孔機通過利舊，改造為導板錐形輥(gun)臥式穿(chuan)孔機，輾軋角為3.3°，完全由國內設計制(zhi)造。
3. 在(zai)定(ding)徑機前設置(zhi)了電(dian)感應(ying)再加(jia)熱裝置(zhi)。
天津鋼管公司(si)ф168mm三(san)輥限動芯(xin)棒連軋管機(ji)組（5機(ji)架(jia)＋1架(jia)空減機(ji)）
2003年(nian)建成投產(chan)，是世界上第(di)一套(tao)三輥連軋(ya)管(guan)機(ji)組（PQF），產(chan)品直徑為Φ32～168.3mm，壁厚(hou)3.5～22mm，主要(yao)產(chan)品：鉆桿、油套(tao)管(guan)、高(gao)壓鍋爐管(guan)等，在設(she)計上還考慮(lv)了可軋(ya)制(zhi)高(gao)合金(jin)、不銹鋼管(guan)等難變形(xing)金(jin)屬。
1. 該(gai)機組(zu)的優勢：
a. 壁厚精度更高
三輥(gun)布置(zhi)使芯棒在(zai)孔型中(zhong)的(de)對(dui)中(zhong)性更好，軋制過程更加平(ping)穩，金屬變形更加均(jun)勻，壁厚偏差達到(dao)±5％～6％；
b. 鋼管表面(mian)質量更(geng)好
孔(kong)型(xing)槽底與輥肩各點線速度差減(jian)小、金(jin)屬不均勻流動減(jian)小、橫(heng)向變形減(jian)小，減(jian)緩了因(yin)軋(ya)輥側壁結瘤而在金(jin)屬表面上留下(xia)的(de)壓痕缺陷，使(shi)鋼管表面更加(jia)光潔；
c. 可軋制(zhi)高合(he)金(jin)、不銹(xiu)鋼等變形難度更大的金(jin)屬(shu)
采(cai)(cai)用(yong)三輥軋制工藝和機架(jia)采(cai)(cai)用(yong)圓形結構(gou)設計，使機架(jia)的(de)剛性(xing)高，受力(li)均勻，單輥受力(li)減小；
d. 軋制缺陷減(jian)少
因不均勻變形減(jian)小、金屬的縱向拉應力(li)降低，拉裂、拉凹等(deng)缺陷大(da)幅度減(jian)少(shao)；
e. 金屬收得率高
軋制缺陷減少(shao)，尾(wei)部(bu)不規(gui)則部(bu)分切除(chu)減少(shao)近40％；
f. 可軋制(zhi)更薄的鋼管(guan)
徑壁比D／S達(da)50；
g. 工具消(xiao)耗顯著降低
無論(lun)是軋(ya)輥(gun)的(de)尺寸，還是軋(ya)輥(gun)的(de)磨(mo)損，都呈較(jiao)大幅度(du)下降。
2. 主要工藝技(ji)術裝(zhuang)備和智能化方面的創新：
a. 牌(pai)(pai)坊(fang)(fang)(fang)的(de)(de)結(jie)構設計使其(qi)剛性(xing)高、穩(wen)定性(xing)好(hao)。牌(pai)(pai)坊(fang)(fang)(fang)采用全(quan)新的(de)(de)整體圓筒形框架結(jie)構設計，5個(ge)機架加空減機架的(de)(de)牌(pai)(pai)坊(fang)(fang)(fang)全(quan)部用大型(xing)螺桿連接為(wei)一(yi)體，牌(pai)(pai)坊(fang)(fang)(fang)結(jie)構緊湊，長度方向縮(suo)短。其(qi)剛性(xing)更(geng)(geng)高，穩(wen)定性(xing)更(geng)(geng)好(hao)，同時便于運輸及安裝，見圖6-42所示；
b. 采用軸向換(huan)(huan)輥方式。有(you)利(li)于保(bao)持軋(ya)機(ji)(ji)中(zhong)心線的穩定和對中(zhong)性，可減少廠(chang)房跨距，但不利(li)于單機(ji)(ji)架換(huan)(huan)輥和事故處理；
c. 軋輥的液(ye)壓平衡采用獨特的擺(bai)臂式結(jie)構設(she)計(ji)，見圖6-43所(suo)示(shi)；
d. 連軋機采用了液壓小(xiao)艙控制(zhi)系統（HCCS），可實現動態(tai)輥縫調整；
e. 采(cai)用了芯(xin)棒(bang)(bang)前行循(xun)環工藝。該(gai)工藝是(shi)指當軋制結束(shu)時，芯(xin)棒(bang)(bang)不(bu)返回而繼續(xu)前行的(de)循(xun)環工藝以及相(xiang)
關的配套技術，省去了芯棒返回時間(jian)，使每根管的軋制(zhi)周期縮短4～5s，可(ke)提高機組的產能(neng)20％以上；
f. 采用了(le)多項工藝控制(zhi)(zhi)（智能）技(ji)術如CARTA技(ji)術：是將生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)計劃、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)控制(zhi)(zhi)和質(zhi)量(liang)保(bao)(bao)證(zheng)三者有機結合起(qi)來，以保(bao)(bao)證(zheng)優(you)質(zhi)、高(gao)效、低消耗地生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)鋼管(guan)(guan)；液壓(ya)(ya)小艙控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)(tong)（HCCS）：可控制(zhi)(zhi)連軋機的(de)(de)液壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)下動(dong)作，實(shi)現輥縫調節。包(bao)括實(shi)現溫度補償、咬入(ru)沖(chong)擊補償、錐形芯棒伺服和頭尾削薄等功能；QAS系(xi)統(tong)(tong)：通(tong)(tong)過對(dui)物(wu)料(liao)的(de)(de)跟蹤、檢(jian)／監測，對(dui)數據(ju)(ju)進行收集(ji)、分析(xi)和存(cun)儲(chu)并將分析(xi)的(de)(de)結果及時反饋(kui)給(gei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)(tong)，以實(shi)施(shi)對(dui)物(wu)料(liao)的(de)(de)控制(zhi)(zhi)，保(bao)(bao)證(zheng)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)；MTS系(xi)統(tong)(tong)：向QAS、CARTA（包(bao)括PSS）系(xi)統(tong)(tong)傳遞訂單信息，收集(ji)這些系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)檢(jian)測數據(ju)(ju)并歸檔(dang)保(bao)(bao)存(cun)：從管(guan)(guan)坯稱重開始到冷床結束，跟蹤物(wu)料(liao)通(tong)(tong)過不同工序時的(de)(de)流(liu)水號和各種工藝調整數據(ju)(ju)。
衡陽華菱鋼管(guan)ф340mm連軋(ya)管(guan)機組、攀(pan)成(cheng)鋼Φ340mm連軋(ya)管(guan)機組
該兩機(ji)組均為2005年建成投產(chan)，設計規模為年產(chan)熱軋無縫鋼管50萬(wan)噸。機(ji)組采用帶導盤錐形輥穿孔，帶空(kong)減機(ji)架(jia)（VRS）的5機(ji)架(jia)限(xian)動芯棒連軋機(ji)，12機(ji)架(jia)微張力定（減）徑，主要(yao)設備從德(de)國SMSMeer公(gong)司引進。
創新點(dian)：兩套機(ji)(ji)組均采用了穿孔機(ji)(ji)工(gong)(gong)藝輔助設(she)計系(xi)(xi)統(tong)（CARTA-CPM）、連(lian)軋工(gong)(gong)藝監控系(xi)(xi)統(tong)（PSS）、連(lian)軋輥縫控制系(xi)(xi)統(tong)（HCCS）、微(wei)張(zhang)力定（減）徑機(ji)(ji)工(gong)(gong)藝輔助設(she)計系(xi)(xi)統(tong)（CARTA-SM）、物料跟蹤(zong)系(xi)(xi)統(tong)（MTS）和在線檢測質量保證系(xi)(xi)統(tong)（QAS）等工(gong)(gong)藝控制技(ji)術。
攀(pan)成鋼ф159mm三輥連軋管機(ji)(ji)組(zu)（5機(ji)(ji)架(jia)(jia)＋1架(jia)(jia)空減(jian)機(ji)(ji)）
2007年(nian)建成投產，產品(pin)直徑(jing)為φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚(hou)3.5～25mm；主要產品(pin)：鉆桿、油套管、高壓鍋爐(lu)管等。
特點及(ji)創(chuang)新點：
1. 采用了錐(zhui)形輥導盤式穿(chuan)孔機，增加了后臺機內(nei)定心裝置(zhi)和前臺管坯熱定心裝置(zhi)。
2. 采用了意大(da)利達涅利公司開發(fa)的三輥(gun)限動芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)機(ji)(ji) FQM（Fine Quality Mill），其機(ji)(ji)架結構(gou)設計簡(jian)捷，軋輥(gun)的液壓平衡(heng)簡(jian)單、直接，有利于輥(gun)縫調節(jie)，軋輥(gun)機(ji)(ji)架的拆(chai)裝和校準更方便。結構(gou)如(ru)圖6-44。
3. 配置了KOCKS公司的(de)(de)(de)24機(ji)架三輥式(shi)張力減(jian)徑機(ji)。采用單獨軋(ya)(ya)輥傳動(dong)，交流(liu)變頻(pin)調(diao)速，后三個(ge)機(ji)架（K1、K2和(he)K3）軋(ya)(ya)輥可(ke)調(diao)，便于張力控制，減(jian)小機(ji)架更(geng)換次數和(he)時(shi)間(jian)。軋(ya)(ya)輥機(ji)架孔型是采用普(pu)通(tong)數控車床對單個(ge)輥環進(jin)(jin)行(xing)單獨加工，不是采用傳統(tong)的(de)(de)(de)機(ji)架軋(ya)(ya)輥整體加工方式(shi)。減(jian)少了備用機(ji)架的(de)(de)(de)數量，又省去專(zhuan)用加工機(ji)床，也降低長(chang)期運行(xing)費用。同時(shi)，由于各(ge)機(ji)架軋(ya)(ya)輥實際直徑的(de)(de)(de)不同，采用了變架間(jian)距的(de)(de)(de)緊湊式(shi)設計，縮短了機(ji)組長(chang)度，可(ke)進(jin)(jin)一步減(jian)少增厚端切損。
控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方面，配置了完(wan)善的(de)自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統。可實(shi)現鋼管(guan)增厚端(duan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（HEC）、自(zi)動(dong)壁厚控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（AWC）、傳(chuan)動(dong)系統沖(chong)擊補償、負荷均(jun)衡控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)等必(bi)要的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)功能；同時，根(gen)據(ju)在線檢(jian)測信息(xi)，可實(shi)時對(dui)三(san)個可調(diao)軋(ya)輥(gun)機(ji)架進(jin)行遠程調(diao)節。既減少切(qie)損、降低(di)金屬消耗，又(you)保證(zheng)了產(chan)品質量(liang)。該張(zhang)力減徑機(ji)和軋(ya)輥(gun)機(ji)架如圖(tu)6-45所示(shi)。
