假如以曼氏兄弟取得第一個關于周期軋管工藝專利（DRP58762)的日子，即1891年2月24日作為發明周期軋管工藝的日子，那么1991年正好是一百周年紀念，當然國際不銹鋼管材學會（International Tube Association ITA)定于1991年6月在芝加哥召開國際不銹鋼管會議并舉辦鋼管博覽會，并不一定與發明周期軋管工藝有關，因為ITA每兩年舉辦一次不銹鋼管博覽會，同時召開鋼管會議，由來已久成慣例了，并在“Tube”一字后加國名和年份作為標志。
一、Tube America 91 簡介
國(guo)際不(bu)銹鋼管(guan)材學(xue)會（ITA)于1991年6月(yue)(yue)16日到6月(yue)(yue)19日在(zai)美國(guo)芝加哥市舉辦了(le)全美1991年不(bu)銹鋼管(guan)博覽會 三比(bi)同時召開了(le)鋼管(guan)學(xue)術會議(yi)，ITA將這兩項(xiang)活動統稱(cheng)為“Tube America 91”。在(zai)Tube Ameica 91鋼管(guan)學(xue)術會上發表了(le)26篇論文，它們比(bi)較清楚地勾畫出(chu)了(le)不(bu)銹鋼管(guan)生產技術的(de)新進展(zhan)。
對于無縫不銹鋼(gang)管生產工藝(yi)技術(shu)(shu)(shu)的(de)發(fa)(fa)展(zhan)來說(shuo)，20世紀的(de)最(zui)后十年(nian)是關鍵(jian)的(de)年(nian)份，由于新(xin)(xin)的(de)兩套全浮動(dong)(dong)的(de)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管機組的(de)投產，這(zhe)種軋(ya)(ya)機的(de)發(fa)(fa)展(zhan)獲得了新(xin)(xin)的(de)動(dong)(dong)力(li)，限動(dong)(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管工藝(yi)開(kai)始向MINI-MPM方向發(fa)(fa)展(zhan)，CPS軋(ya)(ya)管試驗尚在進行中，結果如何尚未(wei)見分曉，在張力(li)減(jian)徑工藝(yi)方面出現了混合(he)傳動(dong)(dong)的(de)新(xin)(xin)概(gai)念和軋(ya)(ya)機自動(dong)(dong)控制，探傷技術(shu)(shu)(shu)和檢(jian)測技術(shu)(shu)(shu)也(ye)有(you)了新(xin)(xin)進展(zhan)，在這(zhe)樣一個時刻召(zhao)開(kai)了鋼(gang)管學術(shu)(shu)(shu)盛會，所(suo)以芝(zhi)加哥市(shi)市(shi)長宣稱(cheng)1991年(nian)6月18日(ri)為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提示
1. TOSA不銹鋼(gang)管廠的CPS工藝
該(gai)廠(chang)采用CPS工藝，其流程如圖(tu)26-3所(suo)示(shi)。
環形爐的(de)加(jia)熱能力(li)為(wei)30t/h;穿孔坯外徑(jing)114~185mm,最(zui)長為(wei)1m;定徑(jing)后不銹(xiu)鋼管(guan)的(de)外徑(jing)101.6~179.8mm,最(zui)長為(wei)10m;張力(li)減徑(jing)機(ji)可生產外徑(jing)為(wei)33.4~101.6mm,最(zui)長為(wei)40m的(de)鋼管(guan)，冷(leng)床(chuang)寬20m.圖26-4示出的(de)TOSA不銹(xiu)鋼管(guan)廠錐輥式穿孔機(ji)的(de)D/S值可達25~27.5,伸長率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝
MINI-MPM軋管工藝的基本參數如表26-2所示。
3. 混合傳動的(de)張(zhang)力減徑機（MD-SRM)
意(yi)大利因(yin)西公司（INNSE)設計制(zhi)造(zao)了一(yi)(yi)臺新穎的(de)(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，其新穎之處(chu)(chu)在(zai)于(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)。該傳(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)由兩個(ge)相(xiang)互獨立的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)構組(zu)(zu)成(cheng)，處(chu)(chu)于(yu)(yu)人口(kou)(kou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)組(zu)(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)方式為(wei)雙電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)傳(chuan)(chuan)動(dong)；處(chu)(chu)于(yu)(yu)出(chu)口(kou)(kou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)組(zu)(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架為(wei)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)。事實上，單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)優點(dian)主(zhu)要(yao)(yao)顯示在(zai)張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)后部(bu)(bu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架上，即軋制(zhi)小(xiao)口(kou)(kou)徑不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi)，因(yin)后部(bu)(bu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架孔(kong)型的(de)(de)(de)(de)橢圓度(du)較小(xiao)，需要(yao)(yao)精確(que)控(kong)制(zhi)張(zhang)(zhang)(zhang)力，而這(zhe)種(zhong)精確(que)控(kong)制(zhi)只有采用(yong)單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)時(shi)才能實現(xian)。此外，單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)曲線(xian)多種(zhong)多樣，因(yin)此比(bi)較容(rong)易適應各種(zhong)尺寸小(xiao)口(kou)(kou)徑不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)要(yao)(yao)求。與此相(xiang)反(fan)，張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)入口(kou)(kou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架若采用(yong)單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)，則所設置的(de)(de)(de)(de)功(gong)率遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)(yu)實際需要(yao)(yao)，而且由于(yu)(yu)速(su)(su)度(du)剛性不夠，切頭損失(shi)較大，CEC控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)也(ye)難于(yu)(yu)控(kong)制(zhi)整個(ge)減(jian)(jian)(jian)徑過程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)曲線(xian)。綜上所述(shu)，對入口(kou)(kou)側(ce)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架采用(yong)成(cheng)組(zu)(zu)傳(chuan)(chuan)動(dong)是比(bi)較有利的(de)(de)(de)(de)，即采用(yong)一(yi)(yi)個(ge)主(zhu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行集(ji)體傳(chuan)(chuan)動(dong)，另(ling)加一(yi)(yi)個(ge)疊加傳(chuan)(chuan)動(dong)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計的(de)(de) MD-SRM所采(cai)用的(de)(de)混合(he)傳動(dong)(dong)方式，入口側(ce)若(ruo)干機架(jia)采(cai)用雙電機差動(dong)(dong)傳動(dong)(dong)，后(hou)部(bu)若(ruo)干機架(jia)采(cai)用單獨(du)傳動(dong)(dong)，以達到(dao)揚長(chang)避短的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
a. CEC控制，由(you)一較(jiao)簡單的軟件(jian)，即(ji)可控制集體差(cha)動(dong)傳動(dong)；
b. 憑借單獨傳動的后部機架，即可取得張減工(gong)藝的最佳化；
c. 根據工藝需要不用后部若(ruo)干機架(jia)時，很容易使其脫離軋制過(guo)程；
d. 軋(ya)制效率高，易于(yu)調(diao)整和事故處理。
在Tube America 91 不銹鋼管(guan)學術會議上發表(biao)的(de)一(yi)些文章(zhang)對發展(zhan)鋼管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)技術很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以(yi)及錐輥式(shi)穿孔機都是在一(yi)定條件下(xia)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)，雖沒有嶄(zhan)新(xin)的(de)概(gai)念(nian)，卻是推“陳(chen)”而出“新(xin)”的(de)產(chan)物。鋼管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)技術就是在“推陳(chen)出新(xin)”、“繼往開(kai)來”的(de)條件下(xia)，不斷有所創(chuang)新(xin)，不斷向前發展(zhan)的(de)。
三、Tube America 91 與(yu)全浮動芯棒連(lian)軋管工藝的發(fa)展
在(zai)Tube America 91會上(shang)發表的“中國(guo)的連(lian)軋管廠(chang)”一(yi)文，全面地反映了全浮動的芯(xin)棒(bang)連(lian)軋管工(gong)藝的新(xin)進展，其要點如下：
a. RK2和寶鋼不銹鋼管連軋管廠
自從 Lorain 廠和 Gary 廠兩臺全浮動(dong)芯棒連(lian)軋(ya)管機組投產，這(zhe)種(zhong)工(gong)藝(yi)又經過了20多年的(de)發展(zhan)，所(suo)產鋼管質量提(ti)高，產能明顯(xian)提(ti)高，可(ke)以說RK2和寶鋼連(lian)軋(ya)管廠是這(zhe)種(zhong)工(gong)藝(yi)發展(zhan)完(wan)美的(de)標志，以下各方面則是其發展(zhan)的(de)成果。
1. 先進的直流傳動為(wei)高速連軋提(ti)供了基礎條件；
2. 竹節控制(zhi)和(he)CEC控制(zhi)明顯地(di)提高了產品質量和(he)收得(de)率；
3. 先進的(de)穿(chuan)孔機和張(zhang)減(jian)機設備設計實(shi)現了軋制技術的(de)進步；
4. 在張減工(gong)藝(yi)和傳動技術(shu)方面取得了(le)成(cheng)果，使連軋管廠(chang)可以生產(chan)450多(duo)種(zhong)規格的成(cheng)品管；
5. 計算機(ji)過(guo)程控制(zhi)、無損(sun)探傷(shang)和精整作業區的(de)連續布等(deng)進(jin)(jin)一步發(fa)揮(hui)了連軋(ya)管(guan)廠的(de)技術(shu)先進(jin)(jin)性。
b. 對寶鋼(gang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管連(lian)軋管廠的7點評述
1. 由(you)于穿孔機采用了狄賽爾導盤再加上(shang)較高的(de)(de)軋制速(su)度和(he)線外(wai)脫（頂）桿，因此能以4根／min的(de)(de)速(su)度生(sheng)產11m長的(de)(de)穿孔坯；
2. 設(she)置了(le)空心(xin)坯減徑機從而減少了(le)管坯規格，改善(shan)了(le)穿孔坯質量(liang)；
3. 連軋(ya)管機的優越性(xing)：軋(ya)出(chu)速度高（7.87m/s),荒管長(chang)達33m,并采(cai)用(yong)“竹節”控制，提高了(le)管子質量和收得率(lv)；
4. 張減(jian)(jian)機軋出速度高達16m/s,采(cai)用CEC控制以減(jian)(jian)少切(qie)頭損失(shi)，工藝(yi)技術(shu)上的優(you)越性表現在(zai)以兩種(zhong)尺寸的管(guan)坯就能軋出450種(zhong)規格的管(guan)子；
5. 采用(yong)分塊式加連(lian)接(jie)輥道(dao)的精整(zheng)區(qu)布置以(yi)達(da)到(dao)年處理(li)量(liang)1300萬(wan)根管子的指標；
6. 油井(jing)管加工區使用了多(duo)種無損探傷(shang)設(she)備、摩(mo)擦對焊機和液壓操作的加厚機；
7. 15套探傷對成品管質量起到了保(bao)證作用。
c. 軋制(zhi)工藝(yi)的進一(yi)步(bu)發展
從軋(ya)制(zhi)工藝的角度來(lai)看(kan)，對FFM軋(ya)制(zhi)技術的進一(yi)步(bu)發展，以下兩(liang)點形成了限制(zhi)，即(ji)：
1. 由于(yu)芯棒的長(chang)度(du)最長(chang)為30m,因此熱軋荒管長(chang)度(du)不得(de)長(chang)于(yu)35m;
2. 成品管外徑最大(da)為7英寸，超過此極限值，芯(xin)棒(bang)重量太重，金(jin)屬流動的不均(jun)勻性程度(du)加劇，生產(chan)無法(fa)進行。為了超越以上(shang)限制，連(lian)軋管工藝(yi)勢(shi)必要向限動芯(xin)棒(bang)工藝(yi)發(fa)展(zhan)。
四、結(jie)語
Tube America 91 還發表了兩篇強調不銹鋼(gang)管(guan)生產工藝管(guan)理(li)的(de)文章即：
1. 加強“綜合質(zhi)量管(guan)理”以滿(man)足(zu)21世紀不銹鋼管(guan)工(gong)業的需要(yao)，其主要(yao)內容為工(gong)藝過程的統計(ji)管(guan)理（簡稱SPC);
2. JIT計算(suan)機管(guan)理系(xi)統，包括在線生(sheng)產計劃及管(guan)理系(xi)統，選擇確定工藝參數，生(sheng)產過(guo)程(cheng)的安排(pai)與(yu)產能(neng)計算(suan)；生(sheng)產指令的下達及過(guo)程(cheng)控制，生(sheng)產現(xian)場監(jian)控系(xi)統。
北京科(ke)技大(da)學(xue)“關(guan)于全(quan)浮動(dong)芯棒連(lian)軋(ya)管機(ji)組(zu)壁(bi)厚精度(du)的(de)研究”的(de)報告（2008年4月(yue)）稱(cheng)：在連(lian)軋(ya)管機(ji)上采用竹節控(kong)(kong)制(zhi)技術(shu)，在張(zhang)減機(ji)上采用CEC控(kong)(kong)制(zhi)技術(shu)，不銹鋼管的(de)精度(du)有了顯著的(de)改善(shan)，精度(du)的(de)改善(shan)和其他(ta)機(ji)組(zu)不能(neng)及的(de)高產能(neng)，使(shi)全(quan)浮動(dong)芯棒連(lian)軋(ya)管工(gong)藝再次受到了人們的(de)關(guan)注。
