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(yi)、Tube America 91 簡介(jie)
國際不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)材學(xue)會（ITA)于1991年(nian)6月16日到6月19日在(zai)(zai)美國芝加哥市舉辦了全美1991年(nian)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)博覽會 三比同時召開了鋼管(guan)(guan)(guan)學(xue)術會議，ITA將這兩項活(huo)動統稱為“Tube America 91”。在(zai)(zai)Tube Ameica 91鋼管(guan)(guan)(guan)學(xue)術會上發(fa)表了26篇論文，它們比較清(qing)楚地勾畫出了不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)生產技術的新(xin)進(jin)展。
對于無縫不(bu)銹(xiu)鋼管生產工藝(yi)(yi)技術(shu)(shu)的(de)發展(zhan)來(lai)說(shuo)，20世紀(ji)的(de)最后十年(nian)是關鍵(jian)的(de)年(nian)份，由于新(xin)的(de)兩(liang)套全浮動的(de)芯棒連軋管機組的(de)投產，這(zhe)種軋機的(de)發展(zhan)獲(huo)得了(le)新(xin)的(de)動力，限動芯棒連軋管工藝(yi)(yi)開始向MINI-MPM方(fang)向發展(zhan)，CPS軋管試驗尚(shang)在進(jin)行中，結果如何尚(shang)未見分曉(xiao)，在張(zhang)力減徑(jing)工藝(yi)(yi)方(fang)面出現了(le)混合傳動的(de)新(xin)概念(nian)和(he)軋機自動控制(zhi)，探傷技術(shu)(shu)和(he)檢測(ce)技術(shu)(shu)也(ye)有了(le)新(xin)進(jin)展(zhan)，在這(zhe)樣一個時刻(ke)召(zhao)開了(le)鋼管學術(shu)(shu)盛會，所以芝加哥市市長宣稱(cheng)1991年(nian)6月18日為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提示
1. TOSA不銹鋼管(guan)廠(chang)的CPS工藝(yi)
該廠(chang)采用CPS工(gong)藝，其流程如圖26-3所示。
環形爐(lu)的加熱能(neng)力為(wei)(wei)30t/h;穿孔(kong)坯外徑(jing)(jing)(jing)114~185mm,最長為(wei)(wei)1m;定徑(jing)(jing)(jing)后不銹鋼(gang)管(guan)(guan)的外徑(jing)(jing)(jing)101.6~179.8mm,最長為(wei)(wei)10m;張力減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機可(ke)生產外徑(jing)(jing)(jing)為(wei)(wei)33.4~101.6mm,最長為(wei)(wei)40m的鋼(gang)管(guan)(guan)，冷床寬20m.圖26-4示出的TOSA不銹鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)錐輥(gun)式穿孔(kong)機的D/S值可(ke)達25~27.5,伸長率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工(gong)藝
MINI-MPM軋(ya)管工藝的基本參數如表26-2所示。
3. 混(hun)合(he)傳動的張(zhang)力減徑機(ji)（MD-SRM)
意大(da)(da)利(li)因(yin)西公(gong)司（INNSE)設計制(zhi)造了一(yi)臺新穎的(de)(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力減徑機(ji)(ji)(ji)(ji)，其新穎之(zhi)處(chu)在于(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)。該傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)由兩個相互(hu)獨(du)(du)立的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)構組成，處(chu)于(yu)(yu)人口側(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)方式為雙電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)；處(chu)于(yu)(yu)出口側(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)為電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)單(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)。事實(shi)上，單(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)優點(dian)主(zhu)要(yao)顯示(shi)在張(zhang)(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)后部(bu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)上，即(ji)軋(ya)制(zhi)小(xiao)口徑不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管時(shi)，因(yin)后部(bu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)孔型的(de)(de)(de)(de)橢圓(yuan)度(du)(du)較(jiao)小(xiao)，需要(yao)精確(que)控(kong)制(zhi)張(zhang)(zhang)力，而這種精確(que)控(kong)制(zhi)只(zhi)有(you)采(cai)(cai)用(yong)(yong)單(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)時(shi)才能實(shi)現(xian)。此(ci)(ci)(ci)外，單(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)張(zhang)(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)曲線(xian)多(duo)種多(duo)樣，因(yin)此(ci)(ci)(ci)比(bi)較(jiao)容易適應各(ge)種尺寸(cun)小(xiao)口徑不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)要(yao)求。與此(ci)(ci)(ci)相反(fan)，張(zhang)(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)入口側(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)若采(cai)(cai)用(yong)(yong)單(dan)獨(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)，則所(suo)設置的(de)(de)(de)(de)功率遠遠大(da)(da)于(yu)(yu)實(shi)際需要(yao)，而且由于(yu)(yu)速(su)度(du)(du)剛(gang)性不(bu)夠，切頭損失較(jiao)大(da)(da)，CEC控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)也難于(yu)(yu)控(kong)制(zhi)整個減徑過程中的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)曲線(xian)。綜上所(suo)述，對入口側(ce)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)采(cai)(cai)用(yong)(yong)成組傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)是比(bi)較(jiao)有(you)利(li)的(de)(de)(de)(de)，即(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)一(yi)個主(zhu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)進行集體傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)，另加一(yi)個疊加傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計(ji)的(de) MD-SRM所采用的(de)混合傳(chuan)動方式，入口側若干(gan)機(ji)架采用雙電機(ji)差動傳(chuan)動，后部(bu)若干(gan)機(ji)架采用單獨傳(chuan)動，以達到(dao)揚長避短的(de)目的(de)。
a. CEC控制，由一較簡單的軟件，即可(ke)控制集體差(cha)動傳動；
b. 憑借(jie)單獨傳動的后(hou)部(bu)機(ji)架(jia)，即可取得張減工藝的最佳化；
c. 根據工藝需要(yao)不用后部若干機架時，很容易(yi)使其脫離軋制過程；
d. 軋(ya)制效(xiao)率(lv)高，易(yi)于(yu)調(diao)整和事故(gu)處理(li)。
在(zai)Tube America 91 不(bu)銹鋼(gang)管(guan)學術會議上發(fa)表的(de)(de)一些文章(zhang)對發(fa)展(zhan)鋼(gang)管(guan)生產技術很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及錐輥式穿孔機都是在(zai)一定條件(jian)下產生的(de)(de)，雖沒有嶄新(xin)的(de)(de)概念，卻(que)是推“陳(chen)”而出“新(xin)”的(de)(de)產物。鋼(gang)管(guan)生產技術就是在(zai)“推陳(chen)出新(xin)”、“繼往開來”的(de)(de)條件(jian)下，不(bu)斷有所創新(xin)，不(bu)斷向前發(fa)展(zhan)的(de)(de)。
三(san)、Tube America 91 與全浮動芯棒連軋管工藝的(de)發(fa)展
在Tube America 91會(hui)上發表的(de)“中國的(de)連(lian)軋管廠”一文(wen)，全(quan)面(mian)地(di)反映了全(quan)浮動的(de)芯棒連(lian)軋管工藝的(de)新進(jin)展(zhan)，其要點(dian)如下：
a. RK2和寶鋼不銹鋼管連軋(ya)管廠
自(zi)從 Lorain 廠和 Gary 廠兩臺全浮動芯棒連(lian)軋(ya)管(guan)機組投產(chan)，這(zhe)種工(gong)藝(yi)又經(jing)過了20多年的發展(zhan)(zhan)，所產(chan)鋼管(guan)質(zhi)量提高(gao)，產(chan)能明顯(xian)提高(gao)，可以說RK2和寶(bao)鋼連(lian)軋(ya)管(guan)廠是(shi)這(zhe)種工(gong)藝(yi)發展(zhan)(zhan)完美的標(biao)志(zhi)，以下各方面則是(shi)其發展(zhan)(zhan)的成果。
1. 先(xian)進(jin)的直流傳動為高速連(lian)軋提供了基礎條(tiao)件(jian)；
2. 竹(zhu)節控(kong)制和(he)CEC控(kong)制明(ming)顯地(di)提(ti)高了(le)產品質量(liang)和(he)收得率；
3. 先進的(de)穿(chuan)孔機和張減(jian)機設備設計實現了軋(ya)制技(ji)術的(de)進步；
4. 在張(zhang)減工藝和傳(chuan)動技術方面取得了成(cheng)果(guo)，使連(lian)軋管(guan)廠可以生產450多種(zhong)規格的成(cheng)品管(guan)；
5. 計算機過程(cheng)控制(zhi)、無損(sun)探傷和(he)精整作業區(qu)的連續布等進一步發揮了(le)連軋管廠的技術先進性。
b. 對寶鋼不銹鋼管(guan)連軋管(guan)廠的7點評述
1. 由(you)于(yu)穿(chuan)孔機采(cai)用了(le)狄(di)賽爾導盤(pan)再加上(shang)較高的軋制速度和(he)線外脫（頂(ding)）桿，因此能以4根／min的速度生產11m長的穿(chuan)孔坯；
2. 設置了空心坯減(jian)徑機從而減(jian)少了管坯規格，改善了穿孔坯質量；
3. 連軋管機的優越性：軋出速度高（7.87m/s),荒(huang)管長達33m,并采用“竹節”控(kong)制，提高了(le)管子質量和收得率；
4. 張減機(ji)軋出(chu)速(su)度(du)高達16m/s,采(cai)用CEC控(kong)制以(yi)減少切頭(tou)損失(shi)，工(gong)藝技術上的(de)優越性(xing)表現在以(yi)兩種(zhong)尺寸的(de)管坯就能(neng)軋出(chu)450種(zhong)規(gui)格的(de)管子；
5. 采用分塊式加連接輥(gun)道(dao)的精整區布置以達到(dao)年處(chu)理量1300萬根管子的指標；
6. 油(you)井管加工區使(shi)用了多(duo)種無(wu)損探傷設備、摩(mo)擦對焊機和液壓操(cao)作的加厚機；
7. 15套探(tan)傷對(dui)成品管(guan)質(zhi)量(liang)起到了保(bao)證作(zuo)用。
c. 軋制工藝的進一步發展(zhan)
從軋制工藝的(de)角度來看(kan)，對FFM軋制技(ji)術的(de)進一步發展，以下兩點形成了限制，即(ji)：
1. 由于芯棒的(de)長度最長為30m,因(yin)此熱(re)軋荒管長度不得長于35m;
2. 成(cheng)品管(guan)外徑最大(da)為7英寸，超過此極限(xian)(xian)值，芯棒重量太重，金屬流動的不均勻性(xing)程度加劇，生(sheng)產無法(fa)進行。為了(le)超越(yue)以(yi)上限(xian)(xian)制，連(lian)軋管(guan)工藝(yi)(yi)勢(shi)必要向限(xian)(xian)動芯棒工藝(yi)(yi)發展。
四、結語(yu)
Tube America 91 還發表了兩篇強調不銹鋼管(guan)(guan)生產(chan)工藝管(guan)(guan)理的文章即：
1. 加(jia)強“綜合質量管(guan)(guan)理”以滿足21世(shi)紀不銹鋼管(guan)(guan)工(gong)(gong)業的需要(yao)，其主要(yao)內容為工(gong)(gong)藝過程的統(tong)計管(guan)(guan)理（簡(jian)稱SPC);
2. JIT計算(suan)機(ji)管理系統，包括(kuo)在線生(sheng)產計劃及管理系統，選(xuan)擇確定工(gong)藝參(can)數(shu)，生(sheng)產過程的(de)安排與產能計算(suan)；生(sheng)產指令的(de)下達及過程控制，生(sheng)產現場(chang)監控系統。
北京科技大學“關(guan)于全(quan)浮(fu)動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)機(ji)(ji)組(zu)壁厚(hou)精(jing)度的(de)研究”的(de)報告（2008年(nian)4月）稱：在連(lian)軋管(guan)機(ji)(ji)上采用竹節控制技術，在張(zhang)減機(ji)(ji)上采用CEC控制技術，不銹鋼管(guan)的(de)精(jing)度有(you)了(le)顯(xian)著的(de)改(gai)善，精(jing)度的(de)改(gai)善和(he)其(qi)他機(ji)(ji)組(zu)不能(neng)及的(de)高產能(neng)，使全(quan)浮(fu)動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)工藝再次(ci)受到了(le)人們的(de)關(guan)注。
