我(wo)國(guo)于20世(shi)紀(ji)70年代(dai)開始研制全浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)，國(guo)產(chan)的Φ76mm全浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)于80年代(dai)末在衡陽鋼管(guan)廠試生產(chan)。80年代(dai)初開始，我(wo)國(guo)陸續引進(jin)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)生產(chan)線。至今已有46套(tao)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)。其中(zhong)限(xian)動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)44套(tao)，全浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)、半浮動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)各1套(tao)。在44套(tao)限(xian)動(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)中(zhong)，三輥(gun)(gun)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)28條，其余均為兩輥(gun)(gun)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)。下面結合幾個(ge)典型(xing)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)例子介紹(shao)我(wo)國(guo)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)發展情況。
寶鋼無縫(feng)鋼管廠ф140m浮動芯(xin)棒(bang)連軋管機組（8機架，呈45°角(jiao)布置）
1985年建成(cheng)投產，是(shi)我國從德國引進(jin)的(de)第1套(tao)先進(jin)的(de)熱(re)軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)連(lian)軋(ya)機組(zu)，設計產量50萬噸／年，產品規格為Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用于生(sheng)產油(you)井管(guan)(guan)和鍋爐管(guan)(guan)。該機組(zu)具有現代化(hua)的(de)管(guan)(guan)理模(mo)式和在(zai)線全自動化(hua)運行方式。它(ta)的(de)建成(cheng)投產大(da)大(da)提高(gao)了(le)我國熱(re)軋(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)技(ji)術裝備水(shui)平，提高(gao)了(le)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)產品的(de)質量和生(sheng)產的(de)各(ge)項技(ji)術指標，讓業內(nei)人士大(da)開眼界，并成(cheng)為我國現代化(hua)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)發展史上的(de)一個里程碑。
1. 與當(dang)時(shi)國(guo)內自動軋(ya)管(guan)機、周(zhou)期式軋(ya)管(guan)機相比(bi)，該連軋(ya)管(guan)機組的優勢(shi)是：
a. 軋制節奏快3.5～4p／min；
b. 產量高，設計產量50萬噸／年(nian)(nian)（該(gai)機組實際最高年(nian)(nian)產量超(chao)過了85萬噸）；
c. 壁厚(hou)精度(du)較高，壁厚(hou)偏差(cha)±7％～9％；
d. 延伸系數(shu)較大4～5；
e. 可(ke)生(sheng)產較長的荒(huang)管大于(yu)33m；
2. 主要工(gong)藝技(ji)術裝備和(he)智能化(hua)方面創新：
a. 采(cai)用帶導盤的狄塞(sai)爾(er)穿孔機；
b. 穿孔機采用了可變速軋制(zhi)；
c. 采用(yong)了頂(ding)桿快(kuai)速更換；
d. 采用(yong)了步進式再加熱爐；
e. 采用了28機架三(san)輥(gun)式(shi)張力減(jian)徑(jing)機，并帶有頭尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋生產線配(pei)有過程管理機和(he)PLC控制系統，實現了全自(zi)動(dong)化生產。
天(tian)津鋼管公司ф250mm限動芯棒連軋管機(ji)組（7機(ji)架(jia)，呈45°角布置）
該(gai)連軋管(guan)機(ji)組由(you)意大利引(yin)進(jin)，1992年建(jian)成投產，是我(wo)國(guo)引(yin)進(jin)的(de)第一套(tao)限動(dong)芯棒(bang)連軋管(guan)機(ji)組，產品(pin)直徑為ф114～273.1mm，壁厚(hou)4.5～35mm，主要產品(pin)定(ding)位于(yu)當時(shi)國(guo)內(nei)緊缺的(de)石(shi)油套(tao)管(guan)。
1. 與浮動(dong)式芯棒連軋(ya)管(guan)機組相比，限動(dong)芯棒連軋(ya)管(guan)機組的(de)優勢：
a. 鋼管的壁厚(hou)精度更高，壁厚(hou)偏差±6％～8％；
b. 可軋制D／S大(da)于42的薄壁鋼(gang)管；
c. 可(ke)生產(chan)的產(chan)品規(gui)格范圍(wei)更寬，該機組(zu)規(gui)格范圍(wei)為φ114～273mm（限動芯(xin)棒連軋管機組(zu)目(mu)前(qian)可(ke)生產(chan)的最大的直徑為φ508mm）；
d. 可軋(ya)制的荒管長(chang)(chang)度更長(chang)(chang)（該機組荒管長(chang)(chang)度為32～33m，理論上可大于(yu)45m）；
e. 延伸系數大于5；
f. 能耗比浮動式連軋機組低30％左右(you)。
2. 主(zhu)要工藝技術裝(zhuang)備和智能(neng)化(hua)方面創新(xin)：
a. 穿孔機設置了機內定心輥(gun)；
b. 穿(chuan)孔(kong)機采用了頂桿快速更換；
c. 設置(zhi)了(le)頂桿預旋轉裝置(zhi)；
d. 采用(yong)線外預(yu)穿(chuan)芯棒工藝；
e. 連軋機采用(yong)了快速換輥（兩側更換）；
f. 配備了在線測(ce)厚(hou)、測(ce)徑、測(ce)長、測(ce)速、測(ce)溫等裝置，能及時(shi)監(jian)控(kong)鋼管的幾何(he)尺寸。
衡陽(yang)鋼管(guan)(guan)廠φ89mm半浮動芯棒(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)（6機(ji)架，水平垂(chui)直布置）
1997年建成投產(chan)，該連(lian)軋管(guan)機組(zu)由德國(guo)引進，是(shi)我國(guo)第一(yi)套半(ban)浮(fu)動(dong)芯棒連(lian)軋管(guan)機（也是(shi)唯(wei)一(yi)的(de)一(yi)套）。產(chan)品直徑為φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產(chan)品為高(gao)壓鍋爐管(guan)。
1. 半浮動芯棒(bang)連軋管機組的優勢是(shi)：
a. 軋制節奏較快3～3.5p／min，稍低(di)于浮動式軋機，但高于限動芯棒軋機；
b. 避免了“竹節”的產(chan)生，壁厚精度(du)與(yu)限動軋機相當(dang)；
c. 產量(liang)(liang)高。高于同規格限動軋(ya)機的產量(liang)(liang)。
2. 主要工藝技(ji)術裝備創新(xin)：
a. 采用錐形輥導板式穿(chuan)孔機，輾軋(ya)角(jiao)為(wei)10°，采用前臺主傳動(dong)即(ji)主電(dian)機、傳動(dong)軸(zhou)布置(zhi)在前臺，有利于(yu)穿(chuan)孔機實現頂桿循環和設(she)備維護（一般錐形輥穿(chuan)孔機的傳動(dong)軸(zhou)布置(zhi)在出(chu)口側，輾軋(ya)角(jiao)為(wei)15°）；
b. 芯棒運行采用(yong)半浮(fu)式工藝(yi)。既(ji)有限動(dong)軋機壁(bi)厚(hou)精度高的特點，又有浮(fu)動(dong)軋管(guan)(guan)機節奏快的特點，適于生(sheng)產中、小直徑無縫鋼管(guan)(guan)。
包鋼(gang)連軋(ya)管廠(chang)φ180mm少機(ji)架(jia)限動芯棒連軋(ya)機(ji)組（5機(ji)架(jia)，水(shui)平垂直布置）
2000年φ180mm限動芯棒連軋管機(ji)組建(jian)成投產（國內第一套5機(ji)架連軋管機(ji)組）。該機(ji)組由意大利引進，產品(pin)規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主(zhu)要產品(pin)為油井(jing)管和鍋爐(lu)管。
1. 5機架（Mini-MPM）限(xian)動芯棒連軋管機組的特點是：
a. 連(lian)軋機組采用了(le)5機架，較大幅度降低(di)了(le)機電設備投資(zi)和基建費用，同時也減少了(le)生(sheng)產(chan)工具的費用；
b. 該機組的(de)另(ling)一特點(dian)是，12架微(wei)張(zhang)力(li)定徑機與24架張(zhang)力(li)減徑機串(chuan)列布(bu)置。
2. 主要創新點：
a. 連軋(ya)機軋(ya)輥調整(zheng)采用了液(ye)壓壓下，因而可實(shi)現在(zai)線輥縫調整(zheng)；
b. 配(pei)備了(le)鋼管(guan)頭尾削(xue)尖功能(neng)，以(yi)改善(shan)鋼管(guan)頭尾的壁厚偏差。
鞍鋼無縫鋼管廠ф159mm限(xian)動芯棒連軋管機(ji)組（5機(ji)架(jia)，水平垂直布(bu)置）
2002年(nian)鞍鋼(gang)集團無縫(feng)鋼(gang)管廠通過對靈山ф140mm軋(ya)管機(ji)組的技術改造，建成(cheng)一套φ159mm限動(dong)芯棒連軋(ya)管機(ji)組。該連軋(ya)機(ji)組由德國(guo)引(yin)進，產(chan)(chan)品直徑(jing)為φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設計產(chan)(chan)量為20萬噸／年(nian)。
主要特點和創新點：
1. 除連軋(ya)管主機與限動裝置(zhi)由(you)國(guo)(guo)外(wai)(wai)供(gong)(gong)貨，其余設(she)(she)備分(fen)別由(you)國(guo)(guo)外(wai)(wai)提供(gong)(gong)基(ji)本數據(ju)、或(huo)基(ji)本設(she)(she)計、或(huo)詳細設(she)(she)計，由(you)國(guo)(guo)內制造(zao)。
2. 穿孔機(ji)通過利(li)舊，改造為(wei)導板錐形輥臥式(shi)穿孔機(ji)，輾軋角為(wei)3.3°，完全由國(guo)內設計制造。
3. 在(zai)定徑機前設(she)置(zhi)了電感應(ying)再加熱裝置(zhi)。
天津(jin)鋼管(guan)公司ф168mm三(san)輥限(xian)動芯棒連軋管(guan)機(ji)組（5機(ji)架＋1架空減機(ji)）
2003年建成投產(chan)(chan)，是世界上(shang)第一套三輥連軋(ya)管(guan)機組(zu)（PQF），產(chan)(chan)品直徑為(wei)Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要產(chan)(chan)品：鉆桿、油(you)套管(guan)、高壓(ya)鍋爐管(guan)等(deng)，在設(she)計上(shang)還考慮了(le)可軋(ya)制高合(he)金、不銹鋼管(guan)等(deng)難變形金屬。
1. 該機組的優勢：
a. 壁厚精度更高
三輥(gun)布(bu)置使(shi)芯棒在孔型(xing)中的(de)對中性更好(hao)，軋制過程更加平穩(wen)，金屬變形更加均勻，壁厚偏差達到±5％～6％；
b. 鋼(gang)管表(biao)面(mian)質量更好
孔型槽底與輥(gun)(gun)肩各點線速度差減(jian)(jian)小、金屬不均(jun)勻(yun)流動減(jian)(jian)小、橫向變形減(jian)(jian)小，減(jian)(jian)緩了因軋輥(gun)(gun)側壁結瘤而在(zai)金屬表面上留下的壓痕缺陷，使鋼(gang)管表面更加光潔；
c. 可(ke)軋制高合(he)金(jin)、不銹(xiu)鋼等變形難度更大(da)的金(jin)屬
采(cai)用三(san)輥軋制工(gong)藝和機(ji)(ji)架采(cai)用圓形結構設計，使機(ji)(ji)架的剛性高(gao)，受力均勻，單輥受力減小；
d. 軋(ya)制缺陷減(jian)少(shao)
因不(bu)均(jun)勻變形減(jian)小、金屬的縱向拉應力降(jiang)低(di)，拉裂、拉凹等缺陷大(da)幅度減(jian)少；
e. 金(jin)屬(shu)收得率高
軋制(zhi)缺陷減少，尾部不規則(ze)部分切除減少近40％；
f. 可軋(ya)制更薄(bo)的鋼管(guan)
徑壁(bi)比D／S達50；
g. 工具消耗顯(xian)著降低(di)
無(wu)論(lun)是軋輥的尺寸，還(huan)是軋輥的磨損，都呈(cheng)較(jiao)大幅度(du)下降。
2. 主要工(gong)藝(yi)技術裝備和智(zhi)能化方面的創新：
a. 牌(pai)坊(fang)(fang)(fang)的(de)結構設(she)計使其剛性(xing)高、穩(wen)定性(xing)好。牌(pai)坊(fang)(fang)(fang)采用全新的(de)整體(ti)圓筒形框架結構設(she)計，5個機(ji)架加空減機(ji)架的(de)牌(pai)坊(fang)(fang)(fang)全部用大型螺(luo)桿連接為一體(ti)，牌(pai)坊(fang)(fang)(fang)結構緊湊，長度方向縮短。其剛性(xing)更(geng)高，穩(wen)定性(xing)更(geng)好，同時(shi)便(bian)于運輸及安(an)裝，見圖6-42所(suo)示；
b. 采(cai)用軸向換(huan)(huan)輥方式。有利于保持(chi)軋機中(zhong)心線的穩(wen)定和對中(zhong)性，可(ke)減少廠房跨距，但不利于單(dan)機架換(huan)(huan)輥和事故(gu)處(chu)理；
c. 軋輥的液壓平衡(heng)采用獨特的擺臂(bei)式結構設計(ji)，見圖(tu)6-43所(suo)示(shi)；
d. 連軋機(ji)采(cai)用了液(ye)壓小艙(cang)控制系統（HCCS），可實現動態輥(gun)縫調(diao)整；
e. 采用了芯棒前(qian)行(xing)循環(huan)工(gong)藝(yi)。該(gai)工(gong)藝(yi)是指當軋制結(jie)束(shu)時，芯棒不返回而繼續(xu)前(qian)行(xing)的循環(huan)工(gong)藝(yi)以及相
關的(de)配套技術(shu)，省去了芯棒(bang)返(fan)回時間，使每(mei)根管(guan)的(de)軋制周期縮(suo)短4～5s，可提高機組的(de)產能20％以上；
f. 采用了多項工(gong)藝(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)（智能(neng)）技術(shu)如CARTA技術(shu)：是將(jiang)生(sheng)產(chan)計(ji)劃、生(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)質量保(bao)證(zheng)(zheng)三者(zhe)有機(ji)結合起(qi)來，以保(bao)證(zheng)(zheng)優質、高效(xiao)、低(di)消耗(hao)地生(sheng)產(chan)鋼(gang)管(guan)；液(ye)壓(ya)小艙控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統（HCCS）：可控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)連軋機(ji)的液(ye)壓(ya)壓(ya)下動作(zuo)，實(shi)(shi)現(xian)輥縫(feng)調節。包括實(shi)(shi)現(xian)溫度補償(chang)、咬入沖擊(ji)補償(chang)、錐(zhui)形芯棒伺(si)服和(he)(he)頭尾(wei)削薄等功(gong)能(neng)；QAS系統：通過(guo)(guo)對(dui)(dui)(dui)物(wu)料的跟蹤、檢／監測(ce)，對(dui)(dui)(dui)數(shu)據進行(xing)收(shou)集(ji)(ji)、分(fen)(fen)析和(he)(he)存(cun)儲(chu)并將(jiang)分(fen)(fen)析的結果及時反饋給生(sheng)產(chan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統，以實(shi)(shi)施對(dui)(dui)(dui)物(wu)料的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，保(bao)證(zheng)(zheng)鋼(gang)管(guan)的質量；MTS系統：向QAS、CARTA（包括PSS）系統傳遞訂單(dan)信息(xi)，收(shou)集(ji)(ji)這些系統的檢測(ce)數(shu)據并歸(gui)檔保(bao)存(cun)：從管(guan)坯稱(cheng)重(zhong)開始(shi)到冷床結束，跟蹤物(wu)料通過(guo)(guo)不同工(gong)序時的流水號和(he)(he)各種工(gong)藝(yi)(yi)調整數(shu)據。
衡陽華(hua)菱鋼管(guan)ф340mm連軋管(guan)機組(zu)、攀成鋼Φ340mm連軋管(guan)機組(zu)
該兩機(ji)組均為(wei)(wei)2005年(nian)建成投產，設計規模為(wei)(wei)年(nian)產熱軋(ya)無(wu)縫鋼管(guan)50萬(wan)噸(dun)。機(ji)組采(cai)用帶導盤錐形輥穿(chuan)孔(kong)，帶空(kong)減機(ji)架（VRS）的5機(ji)架限動芯棒連軋(ya)機(ji)，12機(ji)架微(wei)張(zhang)力定（減）徑(jing)，主要設備從(cong)德國SMSMeer公司(si)引進。
創新點：兩套機(ji)組均采用了(le)穿孔機(ji)工藝輔助設計系統（CARTA-CPM）、連(lian)軋工藝監(jian)控(kong)系統（PSS）、連(lian)軋輥縫(feng)控(kong)制(zhi)系統（HCCS）、微張(zhang)力定(ding)（減(jian)）徑(jing)機(ji)工藝輔助設計系統（CARTA-SM）、物料跟蹤系統（MTS）和在線檢測質量保證系統（QAS）等工藝控(kong)制(zhi)技術。
攀成(cheng)鋼ф159mm三輥連軋(ya)管機組（5機架＋1架空減機）
2007年建(jian)成投產，產品直徑為(wei)φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚(hou)3.5～25mm；主要產品：鉆(zhan)桿、油套管、高(gao)壓鍋(guo)爐管等。
特點(dian)及創新點(dian)：
1. 采(cai)用了(le)錐形輥導(dao)盤式(shi)穿(chuan)孔機(ji)，增(zeng)加了(le)后臺機(ji)內定心(xin)(xin)裝置和前臺管坯熱(re)定心(xin)(xin)裝置。
2. 采用了意大利(li)達涅利(li)公司開發的三輥(gun)限動芯(xin)棒連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji) FQM（Fine Quality Mill），其機(ji)(ji)架結(jie)構設(she)計簡捷，軋(ya)輥(gun)的液壓(ya)平衡簡單、直接，有(you)利(li)于輥(gun)縫調節(jie)，軋(ya)輥(gun)機(ji)(ji)架的拆裝和校準更(geng)方便(bian)。結(jie)構如圖6-44。
3. 配置了(le)(le)KOCKS公司(si)的24機(ji)架(jia)三(san)輥(gun)(gun)(gun)式張力(li)減(jian)徑機(ji)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)單獨軋輥(gun)(gun)(gun)傳動，交流變頻調速，后三(san)個(ge)(ge)機(ji)架(jia)（K1、K2和(he)K3）軋輥(gun)(gun)(gun)可(ke)調，便(bian)于張力(li)控(kong)制，減(jian)小機(ji)架(jia)更(geng)換次(ci)數和(he)時(shi)(shi)間(jian)。軋輥(gun)(gun)(gun)機(ji)架(jia)孔(kong)型是采(cai)用(yong)(yong)(yong)普(pu)通數控(kong)車床對單個(ge)(ge)輥(gun)(gun)(gun)環進行單獨加(jia)工(gong)(gong)，不(bu)是采(cai)用(yong)(yong)(yong)傳統的機(ji)架(jia)軋輥(gun)(gun)(gun)整體(ti)加(jia)工(gong)(gong)方式。減(jian)少(shao)了(le)(le)備用(yong)(yong)(yong)機(ji)架(jia)的數量(liang)，又省(sheng)去專用(yong)(yong)(yong)加(jia)工(gong)(gong)機(ji)床，也降低長期運行費用(yong)(yong)(yong)。同(tong)(tong)時(shi)(shi)，由于各機(ji)架(jia)軋輥(gun)(gun)(gun)實際直徑的不(bu)同(tong)(tong)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)變架(jia)間(jian)距的緊湊式設(she)計，縮短了(le)(le)機(ji)組長度，可(ke)進一步減(jian)少(shao)增厚端(duan)切(qie)損。
控(kong)(kong)(kong)制方面，配置了完善的自動(dong)控(kong)(kong)(kong)制系統。可實現鋼管增厚端控(kong)(kong)(kong)制（HEC）、自動(dong)壁(bi)厚控(kong)(kong)(kong)制（AWC）、傳動(dong)系統沖擊補償、負荷均衡控(kong)(kong)(kong)制等必要的控(kong)(kong)(kong)制功能；同時，根(gen)據在線檢測信息，可實時對三個可調(diao)軋(ya)輥機(ji)架進行遠程(cheng)調(diao)節。既減(jian)少切損、降低金(jin)屬消耗(hao)，又保證了產品質量(liang)。該張(zhang)力減(jian)徑機(ji)和(he)軋(ya)輥機(ji)架如圖6-45所示。
