我國(guo)于20世紀70年代開始研(yan)制全(quan)浮(fu)動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，國(guo)產的Φ76mm全(quan)浮(fu)動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)于80年代末在(zai)衡陽鋼管(guan)(guan)廠試生產。80年代初開始，我國(guo)陸續引(yin)進(jin)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)生產線。至今(jin)已有(you)46套(tao)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)。其(qi)中限動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)44套(tao)，全(quan)浮(fu)動(dong)芯(xin)棒、半浮(fu)動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)各1套(tao)。在(zai)44套(tao)限動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)中，三輥(gun)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)28條，其(qi)余(yu)均為兩輥(gun)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)。下面(mian)結合幾個典型機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)例子介(jie)紹我國(guo)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)發展情況(kuang)。
寶鋼無縫鋼管廠ф140m浮動芯棒連軋管機(ji)組（8機(ji)架(jia)，呈45°角(jiao)布置）
1985年建成(cheng)投產(chan)，是我(wo)國從德國引進(jin)的(de)(de)(de)第1套先進(jin)的(de)(de)(de)熱軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)連軋(ya)機組，設計產(chan)量50萬噸／年，產(chan)品規格為(wei)Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主(zhu)要用于生(sheng)(sheng)產(chan)油(you)井管(guan)和鍋(guo)爐管(guan)。該機組具有(you)現代化(hua)的(de)(de)(de)管(guan)理模式和在線全(quan)自(zi)動化(hua)運行(xing)方式。它的(de)(de)(de)建成(cheng)投產(chan)大大提高(gao)了(le)我(wo)國熱軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)技術裝(zhuang)備(bei)水平，提高(gao)了(le)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)產(chan)品的(de)(de)(de)質量和生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)各項技術指(zhi)標，讓業內人士(shi)大開眼界，并成(cheng)為(wei)我(wo)國現代化(hua)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)發展(zhan)史上的(de)(de)(de)一個里(li)程(cheng)碑。
1. 與當時國內自動軋管機、周期式軋管機相(xiang)比，該連軋管機組的優勢是：
a. 軋(ya)制節奏快(kuai)3.5～4p／min；
b. 產(chan)量高，設計產(chan)量50萬噸／年（該機組(zu)實(shi)際(ji)最(zui)高年產(chan)量超過了85萬噸）；
c. 壁厚精度較高，壁厚偏差±7％～9％；
d. 延(yan)伸系數較大4～5；
e. 可生產(chan)較長(chang)的荒管大于33m；
2. 主(zhu)要(yao)工藝技術(shu)裝備和智能化方面創(chuang)新：
a. 采用帶(dai)導盤的(de)狄塞爾穿孔機；
b. 穿(chuan)孔機(ji)采用了(le)可變速軋制；
c. 采用了(le)頂桿(gan)快(kuai)速更換；
d. 采用了步進式再加熱爐；
e. 采用了28機架三(san)輥式張力減徑機，并帶有(you)頭尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋生(sheng)產線(xian)配有過程管理機和(he)PLC控制(zhi)系統，實現了全自動(dong)化生(sheng)產。
天津鋼管公司ф250mm限動(dong)芯棒連軋管機組（7機架，呈45°角(jiao)布置）
該連軋管(guan)機組由意大利引(yin)進，1992年(nian)建成投(tou)產，是(shi)我國引(yin)進的第一套(tao)限(xian)動芯棒連軋管(guan)機組，產品(pin)直徑為ф114～273.1mm，壁(bi)厚4.5～35mm，主(zhu)要(yao)產品(pin)定位于當時國內緊缺的石油套(tao)管(guan)。
1. 與浮動(dong)式芯棒連軋(ya)管機組(zu)相比，限動(dong)芯棒連軋(ya)管機組(zu)的優勢：
a. 鋼管的壁(bi)厚(hou)精度更高(gao)，壁(bi)厚(hou)偏差±6％～8％；
b. 可軋(ya)制D／S大于(yu)42的薄壁鋼管；
c. 可生產的產品規格(ge)范圍更(geng)寬，該機(ji)組規格(ge)范圍為(wei)φ114～273mm（限動芯棒連軋(ya)管機(ji)組目(mu)前可生產的最大的直(zhi)徑為(wei)φ508mm）；
d. 可(ke)軋制的荒(huang)管長(chang)度更長(chang)（該(gai)機組荒(huang)管長(chang)度為32～33m，理論(lun)上可(ke)大于45m）；
e. 延伸(shen)系數大于5；
f. 能(neng)耗比浮動式連(lian)軋機組低(di)30％左(zuo)右。
2. 主要工藝(yi)技術裝(zhuang)備和智能化方面(mian)創(chuang)新(xin)：
a. 穿孔機設置了機內定心輥；
b. 穿孔機采用(yong)了頂桿快速更(geng)換；
c. 設(she)置了頂桿預(yu)旋轉裝置；
d. 采用線外預穿芯(xin)棒(bang)工藝；
e. 連軋機采用了快速換(huan)輥(gun)（兩側(ce)更換(huan)）；
f. 配備了在線測(ce)厚、測(ce)徑、測(ce)長、測(ce)速(su)、測(ce)溫(wen)等裝置(zhi)，能及時監控鋼管(guan)的幾何尺寸。
衡陽鋼(gang)管廠φ89mm半浮動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋管機組（6機架，水平(ping)垂直布置）
1997年建成投(tou)產(chan)，該連(lian)軋管(guan)機組(zu)由德國(guo)引進(jin)，是(shi)我國(guo)第一(yi)套半浮動芯棒連(lian)軋管(guan)機（也(ye)是(shi)唯一(yi)的一(yi)套）。產(chan)品直徑為(wei)φ25～89mm，壁(bi)厚(hou)2.5～12mm，主(zhu)要產(chan)品為(wei)高壓鍋爐管(guan)。
1. 半(ban)浮動芯棒連軋管機組的優勢(shi)是：
a. 軋(ya)制節奏(zou)較快3～3.5p／min，稍低于浮(fu)動(dong)式軋(ya)機，但高于限動(dong)芯棒(bang)軋(ya)機；
b. 避免了(le)“竹(zhu)節”的產生，壁厚精度與限動軋機相當；
c. 產量高(gao)。高(gao)于(yu)同規格限動軋機(ji)的產量。
2. 主要工藝(yi)技術(shu)裝備創新：
a. 采用錐形輥導板式穿(chuan)孔(kong)機，輾軋角為10°，采用前臺(tai)主傳(chuan)動即(ji)主電機、傳(chuan)動軸(zhou)布(bu)置在前臺(tai)，有利于穿(chuan)孔(kong)機實(shi)現頂(ding)桿循環和(he)設備維護（一(yi)般錐形輥穿(chuan)孔(kong)機的傳(chuan)動軸(zhou)布(bu)置在出口側，輾軋角為15°）；
b. 芯棒運行采用半(ban)浮(fu)式工藝。既有限(xian)動(dong)軋機壁厚精度高的特點，又有浮(fu)動(dong)軋管機節(jie)奏快的特點，適于生產中(zhong)、小直徑(jing)無縫鋼(gang)管。
包鋼連軋管廠φ180mm少(shao)機(ji)架限動芯(xin)棒連軋機(ji)組（5機(ji)架，水平垂(chui)直布(bu)置）
2000年φ180mm限動芯棒連軋管(guan)機(ji)組建成投產(chan)（國內第一套5機(ji)架連軋管(guan)機(ji)組）。該機(ji)組由(you)意大利引進，產(chan)品規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產(chan)品為油井管(guan)和鍋爐管(guan)。
1. 5機架（Mini-MPM）限(xian)動芯(xin)棒連軋管(guan)機組的特點(dian)是：
a. 連(lian)軋機(ji)組采用了(le)5機(ji)架，較(jiao)大(da)幅度降低(di)了(le)機(ji)電設備投(tou)資(zi)和(he)基建費用，同時(shi)也減少了(le)生產工具的費用；
b. 該(gai)機組的(de)另(ling)一特點(dian)是，12架(jia)(jia)微張力(li)定(ding)徑機與24架(jia)(jia)張力(li)減徑機串列布置(zhi)。
2. 主(zhu)要創新點(dian)：
a. 連軋(ya)機軋(ya)輥調(diao)整采用了液壓(ya)壓(ya)下，因而(er)可實現在線輥縫調(diao)整；
b. 配備了鋼管頭(tou)(tou)尾削尖功能(neng)，以(yi)改善鋼管頭(tou)(tou)尾的壁厚偏差(cha)。
鞍(an)鋼無縫鋼管(guan)廠ф159mm限動芯棒連軋管(guan)機組(zu)（5機架(jia)，水平垂直布(bu)置）
2002年鞍鋼集團(tuan)無縫鋼管(guan)廠通過對(dui)靈山ф140mm軋(ya)管(guan)機(ji)組的技術改造，建成一套φ159mm限動芯(xin)棒連軋(ya)管(guan)機(ji)組。該連軋(ya)機(ji)組由德國引進(jin)，產(chan)品(pin)直(zhi)徑為φ7～177.8mm，壁厚(hou)4.5～16mm，設計產(chan)量為20萬噸／年。
主要特點和創新點：
1. 除(chu)連軋管主機與限動裝(zhuang)置由(you)國(guo)外(wai)供貨，其余設(she)備分別由(you)國(guo)外(wai)提供基(ji)本(ben)數據、或基(ji)本(ben)設(she)計、或詳(xiang)細設(she)計，由(you)國(guo)內制造。
2. 穿孔機(ji)通過(guo)利舊，改造(zao)為(wei)導板錐形輥臥式穿孔機(ji)，輾軋(ya)角為(wei)3.3°，完全由國內設(she)計(ji)制造(zao)。
3. 在定(ding)徑機前(qian)設置了(le)電感應再加熱裝置。
天津(jin)鋼(gang)管(guan)公司ф168mm三輥限(xian)動芯棒連軋管(guan)機組（5機架＋1架空(kong)減機）
2003年建(jian)成投產(chan)，是(shi)世界上(shang)第一套三輥(gun)連軋管(guan)機組（PQF），產(chan)品直(zhi)徑(jing)為(wei)Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要產(chan)品：鉆桿、油(you)套管(guan)、高(gao)壓鍋爐管(guan)等，在設計(ji)上(shang)還(huan)考(kao)慮了可軋制高(gao)合金、不銹鋼管(guan)等難變(bian)形金屬。
1. 該機組(zu)的優勢：
a. 壁厚精度(du)更高
三(san)輥(gun)布置(zhi)使芯(xin)棒在孔(kong)型中(zhong)的對中(zhong)性更好，軋制過程更加平穩(wen)，金屬變形更加均勻，壁(bi)厚偏差達到±5％～6％；
b. 鋼(gang)管表(biao)面質量更好
孔型槽底(di)與輥肩(jian)各點線速度(du)差減(jian)小、金(jin)屬(shu)不均勻流動減(jian)小、橫(heng)向變形減(jian)小，減(jian)緩了因軋輥側壁結瘤而在(zai)金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)上留下的壓痕缺陷(xian)，使鋼管表(biao)面(mian)更(geng)加光潔(jie)；
c. 可軋制高合(he)金、不銹鋼等變形(xing)難度更大的金屬
采(cai)用(yong)三(san)輥軋制工藝和機架采(cai)用(yong)圓形(xing)結構設(she)計，使機架的剛性高(gao)，受(shou)力(li)均(jun)勻，單(dan)輥受(shou)力(li)減小；
d. 軋(ya)制缺陷減少
因不均勻變(bian)形(xing)減小(xiao)、金屬的縱向(xiang)拉(la)應力降低，拉(la)裂、拉(la)凹(ao)等(deng)缺陷大幅度(du)減少(shao)；
e. 金屬收(shou)得率高
軋制缺陷減少(shao)，尾(wei)部不規則(ze)部分切除減少(shao)近40％；
f. 可軋制更薄的(de)鋼管
徑壁比D／S達50；
g. 工具消(xiao)耗(hao)顯著降低
無論是(shi)軋(ya)輥的尺寸，還是(shi)軋(ya)輥的磨損，都呈較(jiao)大幅度下(xia)降。
2. 主要工藝技術裝備和(he)智能(neng)化方面的創新：
a. 牌坊(fang)的(de)結(jie)(jie)構(gou)設(she)計使(shi)其剛性(xing)高(gao)、穩定性(xing)好。牌坊(fang)采用全新的(de)整體(ti)圓(yuan)筒形(xing)框架(jia)結(jie)(jie)構(gou)設(she)計，5個機(ji)架(jia)加空減機(ji)架(jia)的(de)牌坊(fang)全部用大型螺桿連接為(wei)一體(ti)，牌坊(fang)結(jie)(jie)構(gou)緊湊(cou)，長度方(fang)向(xiang)縮短。其剛性(xing)更高(gao)，穩定性(xing)更好，同時便(bian)于運輸及安裝，見圖6-42所示；
b. 采用軸向換輥(gun)方式。有利于保持軋機(ji)中心(xin)線的穩定(ding)和(he)對中性(xing)，可減(jian)少廠房(fang)跨距，但不利于單機(ji)架換輥(gun)和(he)事故處理；
c. 軋輥的液(ye)壓平(ping)衡采用獨特的擺臂式(shi)結構(gou)設(she)計(ji)，見(jian)圖6-43所示；
d. 連軋機采用(yong)了液(ye)壓小(xiao)艙控制系(xi)統（HCCS），可實現動(dong)態輥縫調整(zheng)；
e. 采用了芯(xin)棒前行循環工(gong)(gong)藝。該工(gong)(gong)藝是(shi)指當(dang)軋制結束時(shi)，芯(xin)棒不返回而繼(ji)續前行的循環工(gong)(gong)藝以及(ji)相
關的配套技術(shu)，省(sheng)去了芯棒返回時間，使每(mei)根管的軋制(zhi)周期縮短(duan)4～5s，可提高機組的產能20％以上；
f. 采(cai)用了多項工(gong)藝控(kong)制(zhi)（智能(neng)）技術如CARTA技術：是將生(sheng)產(chan)計劃(hua)、生(sheng)產(chan)過(guo)程控(kong)制(zhi)和質(zhi)量(liang)保(bao)證(zheng)三者有機結合起來，以(yi)保(bao)證(zheng)優質(zhi)、高效、低消(xiao)耗地生(sheng)產(chan)鋼管(guan)(guan)；液壓(ya)小(xiao)艙控(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)（HCCS）：可控(kong)制(zhi)連軋機的液壓(ya)壓(ya)下(xia)動作，實(shi)(shi)現輥縫調(diao)節。包括實(shi)(shi)現溫度補(bu)償(chang)、咬入沖(chong)擊補(bu)償(chang)、錐形芯棒伺服和頭尾(wei)削(xue)薄等(deng)功能(neng)；QAS系統(tong)(tong)：通過(guo)對(dui)(dui)物料的跟蹤、檢／監測，對(dui)(dui)數(shu)(shu)據(ju)進(jin)行(xing)收集、分析(xi)和存(cun)儲并將分析(xi)的結果(guo)及時(shi)反饋給生(sheng)產(chan)控(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)，以(yi)實(shi)(shi)施(shi)對(dui)(dui)物料的控(kong)制(zhi)，保(bao)證(zheng)鋼管(guan)(guan)的質(zhi)量(liang)；MTS系統(tong)(tong)：向QAS、CARTA（包括PSS）系統(tong)(tong)傳遞訂單(dan)信息，收集這(zhe)些系統(tong)(tong)的檢測數(shu)(shu)據(ju)并歸檔保(bao)存(cun)：從管(guan)(guan)坯稱重(zhong)開始到冷(leng)床結束(shu)，跟蹤物料通過(guo)不同工(gong)序(xu)時(shi)的流水號和各種工(gong)藝調(diao)整數(shu)(shu)據(ju)。
衡陽華菱鋼(gang)管ф340mm連軋管機(ji)組、攀成鋼(gang)Φ340mm連軋管機(ji)組
該(gai)兩機組均為(wei)2005年(nian)建(jian)成投產，設計(ji)規(gui)模為(wei)年(nian)產熱(re)軋(ya)無縫鋼管(guan)50萬噸。機組采用帶(dai)導盤(pan)錐形(xing)輥穿孔(kong)，帶(dai)空減機架（VRS）的(de)5機架限動(dong)芯棒連(lian)軋(ya)機，12機架微張力(li)定(ding)（減）徑，主(zhu)要設備從(cong)德國(guo)SMSMeer公(gong)司引進。
創新點：兩套機(ji)組均(jun)采(cai)用了穿(chuan)孔(kong)機(ji)工(gong)藝(yi)輔助(zhu)設(she)計(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)（CARTA-CPM）、連(lian)軋(ya)工(gong)藝(yi)監控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)（PSS）、連(lian)軋(ya)輥縫控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)（HCCS）、微張(zhang)力定(ding)（減(jian)）徑機(ji)工(gong)藝(yi)輔助(zhu)設(she)計(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)（CARTA-SM）、物料跟蹤(zong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)（MTS）和(he)在線檢(jian)測(ce)質量保證系(xi)統(tong)(tong)(tong)（QAS）等工(gong)藝(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)技術。
攀成鋼ф159mm三輥連軋(ya)管機(ji)(ji)組(zu)（5機(ji)(ji)架＋1架空(kong)減機(ji)(ji)）
2007年建成投產(chan)，產(chan)品直徑為φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚3.5～25mm；主要產(chan)品：鉆桿、油套管、高壓鍋爐管等。
特點及創新點：
1. 采用了錐形(xing)輥導盤(pan)式穿孔機，增加了后臺機內定心(xin)裝置(zhi)和前臺管坯(pi)熱定心(xin)裝置(zhi)。
2. 采用了意大利達涅利公司開發的(de)三(san)輥限動芯棒連軋(ya)管機 FQM（Fine Quality Mill），其機架(jia)結(jie)構設計簡(jian)捷，軋(ya)輥的(de)液(ye)壓平衡簡(jian)單、直接，有(you)利于輥縫調(diao)節，軋(ya)輥機架(jia)的(de)拆(chai)裝和校準更方便。結(jie)構如圖6-44。
3. 配置了KOCKS公司的(de)(de)24機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)三輥(gun)(gun)式張(zhang)力(li)減(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)。采用(yong)(yong)單(dan)獨軋輥(gun)(gun)傳(chuan)動，交流變(bian)(bian)頻調(diao)(diao)速(su)，后三個機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)（K1、K2和(he)K3）軋輥(gun)(gun)可調(diao)(diao)，便于(yu)張(zhang)力(li)控(kong)制，減(jian)小機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)更換(huan)次(ci)數(shu)和(he)時間(jian)。軋輥(gun)(gun)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)孔型是采用(yong)(yong)普通數(shu)控(kong)車床(chuang)對單(dan)個輥(gun)(gun)環進行單(dan)獨加(jia)工，不是采用(yong)(yong)傳(chuan)統的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)軋輥(gun)(gun)整(zheng)體(ti)加(jia)工方式。減(jian)少了備用(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)數(shu)量，又省去(qu)專用(yong)(yong)加(jia)工機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)，也降(jiang)低長期運行費(fei)用(yong)(yong)。同時，由(you)于(yu)各機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)軋輥(gun)(gun)實際直徑的(de)(de)不同，采用(yong)(yong)了變(bian)(bian)架(jia)(jia)(jia)間(jian)距(ju)的(de)(de)緊湊式設計，縮短了機(ji)(ji)(ji)(ji)組長度，可進一步減(jian)少增厚端切損。
控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方面(mian)，配置了(le)完善的自動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)。可(ke)實現(xian)鋼管增厚端(duan)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（HEC）、自動壁(bi)厚控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（AWC）、傳動系統(tong)沖擊補(bu)償(chang)、負荷均(jun)衡控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)等必要的控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)功能(neng)；同時，根據在線檢測信息(xi)，可(ke)實時對三個可(ke)調軋(ya)輥機架進行(xing)遠程(cheng)調節(jie)。既減(jian)少切損(sun)、降(jiang)低金屬消(xiao)耗，又保(bao)證了(le)產品質量(liang)。該(gai)張力減(jian)徑機和軋(ya)輥機架如圖6-45所示。
