我國于20世紀70年(nian)代(dai)開始研制全浮(fu)動(dong)(dong)芯棒(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)，國產的Φ76mm全浮(fu)動(dong)(dong)芯棒(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)于80年(nian)代(dai)末在衡陽(yang)鋼管(guan)廠(chang)試生(sheng)產。80年(nian)代(dai)初開始，我國陸續(xu)引進連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)生(sheng)產線。至今(jin)已有46套(tao)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)。其中限動(dong)(dong)芯棒(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)44套(tao)，全浮(fu)動(dong)(dong)芯棒(bang)、半浮(fu)動(dong)(dong)芯棒(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)各1套(tao)。在44套(tao)限動(dong)(dong)芯棒(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)中，三輥連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)28條(tiao)，其余均為兩輥連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)。下(xia)面結合幾個典(dian)型機(ji)組(zu)(zu)例子介紹我國連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)發展情況。
寶鋼(gang)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)廠ф140m浮動(dong)芯(xin)棒連軋管(guan)機(ji)組（8機(ji)架(jia)，呈45°角布置(zhi)）
1985年建成投(tou)產(chan)(chan)，是(shi)我(wo)國(guo)從德國(guo)引(yin)進的(de)(de)(de)(de)第(di)1套先進的(de)(de)(de)(de)熱軋(ya)無縫鋼(gang)(gang)管(guan)連(lian)軋(ya)機(ji)組，設計產(chan)(chan)量50萬噸(dun)／年，產(chan)(chan)品規格為(wei)Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用(yong)于(yu)生(sheng)產(chan)(chan)油井管(guan)和鍋爐管(guan)。該機(ji)組具有現代化(hua)的(de)(de)(de)(de)管(guan)理模式和在線全自動化(hua)運行(xing)方(fang)式。它的(de)(de)(de)(de)建成投(tou)產(chan)(chan)大(da)大(da)提(ti)高了我(wo)國(guo)熱軋(ya)無縫鋼(gang)(gang)管(guan)技術(shu)裝備水平，提(ti)高了無縫鋼(gang)(gang)管(guan)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)質量和生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)各項技術(shu)指標，讓業內人士大(da)開眼(yan)界(jie)，并成為(wei)我(wo)國(guo)現代化(hua)無縫鋼(gang)(gang)管(guan)發(fa)展史上的(de)(de)(de)(de)一個里程碑。
1. 與(yu)當時(shi)國內自動軋(ya)(ya)管機、周期(qi)式軋(ya)(ya)管機相比，該連軋(ya)(ya)管機組的優勢(shi)是：
a. 軋(ya)制節奏快3.5～4p／min；
b. 產量高，設計產量50萬(wan)噸(dun)／年（該機組(zu)實際最高年產量超過了85萬(wan)噸(dun)）；
c. 壁厚(hou)精度(du)較高，壁厚(hou)偏差(cha)±7％～9％；
d. 延伸系(xi)數較(jiao)大4～5；
e. 可生產(chan)較長(chang)的荒管大于33m；
2. 主(zhu)要(yao)工(gong)藝(yi)技術(shu)裝備和智能(neng)化方面(mian)創新(xin)：
a. 采用帶導盤的狄(di)塞爾穿孔機；
b. 穿(chuan)孔(kong)機采用了可變速軋制；
c. 采用了頂桿快速更(geng)換(huan)；
d. 采用了步進(jin)式再加熱爐；
e. 采用(yong)了28機架(jia)三(san)輥式張力(li)減徑機，并帶有頭尾（CEC）控(kong)制技術；
f. 熱軋生(sheng)產(chan)線配有過(guo)程管(guan)理機(ji)和PLC控制系統，實現了全自動化生(sheng)產(chan)。
天(tian)津鋼管(guan)公司ф250mm限動芯棒連(lian)軋(ya)管(guan)機組（7機架(jia)，呈45°角布置）
該連(lian)軋管(guan)(guan)機組由意(yi)大利引進，1992年建(jian)成投(tou)產，是我國引進的(de)第一套(tao)限(xian)動(dong)芯棒連(lian)軋管(guan)(guan)機組，產品直(zhi)徑為ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主(zhu)要產品定位于當時國內緊(jin)缺(que)的(de)石油套(tao)管(guan)(guan)。
1. 與浮(fu)動式芯棒連軋管(guan)機組相比(bi)，限動芯棒連軋管(guan)機組的優(you)勢：
a. 鋼管的壁厚精度更高(gao)，壁厚偏差±6％～8％；
b. 可軋(ya)制D／S大于42的薄壁鋼管(guan)；
c. 可(ke)生產的(de)產品規格范圍更寬(kuan)，該機組(zu)規格范圍為φ114～273mm（限動芯棒(bang)連(lian)軋管機組(zu)目前可(ke)生產的(de)最(zui)大(da)的(de)直徑(jing)為φ508mm）；
d. 可(ke)軋制(zhi)的(de)荒(huang)管長(chang)度(du)更長(chang)（該機組荒(huang)管長(chang)度(du)為32～33m，理論上可(ke)大于(yu)45m）；
e. 延伸系數大于5；
f. 能耗比浮(fu)動式(shi)連軋(ya)機(ji)組(zu)低30％左右。
2. 主要工藝(yi)技(ji)術裝備(bei)和(he)智能化(hua)方面創(chuang)新：
a. 穿孔機設置了機內定心輥；
b. 穿孔機采用了(le)頂桿快速更換；
c. 設置(zhi)了頂桿(gan)預旋(xuan)轉裝置(zhi)；
d. 采用線外預穿芯棒(bang)工藝；
e. 連軋機采(cai)用了快速換(huan)輥（兩側更換(huan)）；
f. 配備了在線測厚、測徑、測長、測速、測溫等裝(zhuang)置，能及時監(jian)控(kong)鋼管的(de)幾何(he)尺寸。
衡陽鋼(gang)管(guan)廠(chang)φ89mm半(ban)浮動芯棒(bang)連軋(ya)管(guan)機組（6機架，水平垂(chui)直(zhi)布置）
1997年建成投產，該連軋管機組由德國(guo)(guo)引進，是(shi)我國(guo)(guo)第(di)一套(tao)半(ban)浮動芯棒連軋管機（也(ye)是(shi)唯一的一套(tao)）。產品(pin)(pin)直(zhi)徑為φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產品(pin)(pin)為高壓鍋爐管。
1. 半(ban)浮動芯棒連軋管機組的優勢是(shi)：
a. 軋(ya)制(zhi)節奏較(jiao)快3～3.5p／min，稍(shao)低于浮動(dong)(dong)式(shi)軋(ya)機，但高于限(xian)動(dong)(dong)芯棒軋(ya)機；
b. 避免了“竹節”的產(chan)生，壁厚精度(du)與限動軋機(ji)相當；
c. 產量(liang)高。高于同規格(ge)限動(dong)軋機的產量(liang)。
2. 主(zhu)要工藝技術裝備(bei)創新：
a. 采(cai)用錐形輥(gun)導板(ban)式穿(chuan)孔(kong)機(ji)，輾軋角(jiao)為10°，采(cai)用前臺主傳動即主電機(ji)、傳動軸布置在(zai)前臺，有利于穿(chuan)孔(kong)機(ji)實現(xian)頂桿(gan)循環和設(she)備(bei)維護(hu)（一般錐形輥(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)的傳動軸布置在(zai)出(chu)口側，輾軋角(jiao)為15°）；
b. 芯棒(bang)運行采用半浮式工藝。既有限動(dong)軋機(ji)壁厚精(jing)度高(gao)的(de)特(te)點，又有浮動(dong)軋管機(ji)節奏快(kuai)的(de)特(te)點，適于生產(chan)中、小直徑無縫(feng)鋼管。
包鋼(gang)連(lian)軋(ya)管廠φ180mm少機(ji)架限動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)機(ji)組（5機(ji)架，水(shui)平垂直(zhi)布置）
2000年φ180mm限動芯棒連軋管(guan)機組建成投產（國內第一套5機架連軋管(guan)機組）。該機組由意大(da)利引進(jin)，產品(pin)規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產品(pin)為油井(jing)管(guan)和鍋爐管(guan)。
1. 5機架(jia)（Mini-MPM）限動芯棒連軋管機組(zu)的特點是(shi)：
a. 連(lian)軋機組采用(yong)了(le)5機架(jia)，較(jiao)大幅(fu)度降低(di)了(le)機電設備投資和基建費用(yong)，同時也減少了(le)生產(chan)工具(ju)的費用(yong)；
b. 該機(ji)(ji)組的另一特(te)點是，12架(jia)微(wei)張力(li)定(ding)徑機(ji)(ji)與(yu)24架(jia)張力(li)減(jian)徑機(ji)(ji)串列布置。
2. 主要創(chuang)新點：
a. 連軋機(ji)軋輥調(diao)整采用了液壓壓下，因而可實現在(zai)線輥縫調(diao)整；
b. 配(pei)備了(le)鋼管頭尾削尖功能，以改善鋼管頭尾的壁(bi)厚(hou)偏差。
鞍鋼(gang)無縫鋼(gang)管廠(chang)ф159mm限動芯(xin)棒連軋(ya)管機(ji)組（5機(ji)架，水(shui)平垂直(zhi)布置）
2002年(nian)鞍鋼集(ji)團(tuan)無縫(feng)鋼管廠通(tong)過對靈山ф140mm軋管機組的技術改造(zao)，建成一套φ159mm限動芯棒連軋管機組。該(gai)連軋機組由德國引進，產品直徑為φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設計產量為20萬噸／年(nian)。
主要(yao)特(te)點和(he)創新(xin)點：
1. 除連(lian)軋管主機(ji)與限動裝置(zhi)由(you)國外供貨，其余設備分別由(you)國外提(ti)供基本數據、或基本設計、或詳細設計，由(you)國內(nei)制造(zao)。
2. 穿孔(kong)機通過利舊，改(gai)造(zao)為導板錐形輥(gun)臥式穿孔(kong)機，輾軋角(jiao)為3.3°，完全由國內設計制造(zao)。
3. 在定徑機(ji)前設置(zhi)了電感應再加熱裝(zhuang)置(zhi)。
天(tian)津鋼管公司(si)ф168mm三輥(gun)限動芯棒連軋管機組（5機架＋1架空減機）
2003年建成投產(chan)，是(shi)世界上(shang)第一套(tao)三輥連軋管(guan)機組（PQF），產(chan)品直徑為Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要產(chan)品：鉆桿、油套(tao)管(guan)、高壓鍋爐(lu)管(guan)等，在設計(ji)上(shang)還考慮了可(ke)軋制高合金(jin)、不(bu)銹鋼管(guan)等難變形(xing)金(jin)屬。
1. 該機組(zu)的優勢(shi)：
a. 壁厚精度更高
三輥布置(zhi)使芯棒在(zai)孔型中的對中性更(geng)好，軋制過程更(geng)加平穩，金(jin)屬變(bian)形更(geng)加均勻，壁厚偏差(cha)達到±5％～6％；
b. 鋼管表面質量更好(hao)
孔型槽底(di)與輥肩各點(dian)線速度差減小、金屬不(bu)均(jun)勻流(liu)動減小、橫(heng)向變(bian)形減小，減緩了因軋輥側壁結瘤而在金屬表(biao)面(mian)上(shang)留(liu)下的壓痕缺陷，使(shi)鋼管表(biao)面(mian)更加光潔(jie)；
c. 可軋制高合金、不銹鋼等變形難度(du)更(geng)大(da)的(de)金屬(shu)
采(cai)用(yong)三輥(gun)軋制工藝和機架(jia)采(cai)用(yong)圓(yuan)形結(jie)構設計，使機架(jia)的(de)剛性高，受(shou)力均勻，單(dan)輥(gun)受(shou)力減小(xiao)；
d. 軋制缺(que)陷減少
因不均(jun)勻變形減(jian)小、金屬的縱向拉應力降低，拉裂(lie)、拉凹等缺陷大(da)幅(fu)度減(jian)少；
e. 金屬收得率高
軋制缺陷(xian)減少(shao)，尾部不規(gui)則部分(fen)切除減少(shao)近40％；
f. 可(ke)軋制(zhi)更(geng)薄(bo)的鋼管
徑(jing)壁比D／S達50；
g. 工具消耗顯(xian)著降低
無論是軋(ya)輥的(de)尺寸，還是軋(ya)輥的(de)磨(mo)損(sun)，都呈較大幅度下降(jiang)。
2. 主(zhu)要工(gong)藝技術(shu)裝備和智(zhi)能(neng)化(hua)方面的(de)創新：
a. 牌(pai)坊(fang)的(de)結(jie)構設計使(shi)其剛(gang)性(xing)高、穩定性(xing)好。牌(pai)坊(fang)采(cai)用(yong)全(quan)新的(de)整體(ti)圓筒(tong)形框(kuang)架結(jie)構設計，5個(ge)機(ji)架加空減機(ji)架的(de)牌(pai)坊(fang)全(quan)部用(yong)大型螺桿連接為一體(ti)，牌(pai)坊(fang)結(jie)構緊湊(cou)，長度方(fang)向縮短。其剛(gang)性(xing)更高，穩定性(xing)更好，同(tong)時便于(yu)運輸(shu)及安裝(zhuang)，見圖(tu)6-42所示；
b. 采(cai)用軸向(xiang)換輥方式。有利(li)于保持軋機(ji)中心線(xian)的穩定和對中性，可減少廠房跨距，但不利(li)于單機(ji)架換輥和事故處(chu)理；
c. 軋輥的(de)液壓平衡采用(yong)獨特的(de)擺臂(bei)式結構(gou)設計，見圖(tu)6-43所示；
d. 連軋機采用了液(ye)壓小艙控制系統(tong)（HCCS），可實現動(dong)態輥縫調整；
e. 采用了芯棒前行(xing)循(xun)(xun)環工藝(yi)。該工藝(yi)是指當軋制結束時(shi)，芯棒不返(fan)回而繼續前行(xing)的循(xun)(xun)環工藝(yi)以(yi)及相
關的配(pei)套技術(shu)，省去了芯棒返回時間，使每根管的軋制(zhi)周(zhou)期縮短4～5s，可提(ti)高機組的產能20％以上；
f. 采(cai)用了多項工(gong)(gong)藝控制（智能）技術(shu)如(ru)CARTA技術(shu)：是將生產(chan)(chan)計劃、生產(chan)(chan)過(guo)(guo)程控制和(he)質量保(bao)證三(san)者有機結合(he)起來，以保(bao)證優質、高效、低(di)消耗地(di)生產(chan)(chan)鋼管；液壓小艙控制系(xi)統(tong)（HCCS）：可控制連軋機的(de)液壓壓下動(dong)作，實(shi)現輥縫調節。包括實(shi)現溫度補(bu)償、咬入沖擊補(bu)償、錐形芯棒伺服和(he)頭尾削薄等功能；QAS系(xi)統(tong)：通(tong)過(guo)(guo)對(dui)物料的(de)跟蹤、檢／監(jian)測，對(dui)數據(ju)進行收集、分析(xi)(xi)和(he)存(cun)(cun)儲并(bing)將分析(xi)(xi)的(de)結果及時反(fan)饋給生產(chan)(chan)控制系(xi)統(tong)，以實(shi)施對(dui)物料的(de)控制，保(bao)證鋼管的(de)質量；MTS系(xi)統(tong)：向QAS、CARTA（包括PSS）系(xi)統(tong)傳遞訂單信息，收集這(zhe)些系(xi)統(tong)的(de)檢測數據(ju)并(bing)歸檔保(bao)存(cun)(cun)：從(cong)管坯稱重開始到冷床結束(shu)，跟蹤物料通(tong)過(guo)(guo)不同工(gong)(gong)序時的(de)流水號和(he)各種工(gong)(gong)藝調整數據(ju)。
衡(heng)陽華菱鋼(gang)管ф340mm連軋管機(ji)組(zu)、攀成鋼(gang)Φ340mm連軋管機(ji)組(zu)
該兩機(ji)(ji)組(zu)均為2005年建成投產，設(she)計(ji)規模為年產熱軋無縫鋼管50萬噸。機(ji)(ji)組(zu)采用帶導盤錐形輥穿孔，帶空減機(ji)(ji)架（VRS）的5機(ji)(ji)架限(xian)動(dong)芯棒(bang)連軋機(ji)(ji)，12機(ji)(ji)架微張力定（減）徑，主要設(she)備從德(de)國(guo)SMSMeer公司(si)引(yin)進。
創新點：兩套(tao)機(ji)(ji)組均采用(yong)了穿孔機(ji)(ji)工(gong)藝(yi)(yi)輔助設(she)計系(xi)統(tong)（CARTA-CPM）、連軋工(gong)藝(yi)(yi)監控系(xi)統(tong)（PSS）、連軋輥(gun)縫控制系(xi)統(tong)（HCCS）、微張力定（減(jian)）徑機(ji)(ji)工(gong)藝(yi)(yi)輔助設(she)計系(xi)統(tong)（CARTA-SM）、物料跟蹤系(xi)統(tong)（MTS）和在線檢測質量(liang)保證(zheng)系(xi)統(tong)（QAS）等(deng)工(gong)藝(yi)(yi)控制技術。
攀成鋼ф159mm三輥連軋管機組（5機架＋1架空減機）
2007年建成(cheng)投(tou)產，產品直徑為(wei)φ48.3~1777.8mm,壁厚3.5～25mm；主要(yao)產品：鉆桿、油套管(guan)、高壓鍋爐管(guan)等。
特點及創新點：
1. 采(cai)用了(le)錐形輥(gun)導盤式穿孔機，增加了(le)后臺(tai)機內定心裝置(zhi)和前臺(tai)管坯熱定心裝置(zhi)。
2. 采(cai)用了意大利達涅(nie)利公(gong)司(si)開(kai)發的三輥(gun)限(xian)動芯棒連軋管(guan)機 FQM（Fine Quality Mill），其機架結(jie)構(gou)設計(ji)簡捷，軋輥(gun)的液壓(ya)平衡簡單、直接，有(you)利于(yu)輥(gun)縫(feng)調(diao)節，軋輥(gun)機架的拆裝(zhuang)和校準更方便。結(jie)構(gou)如圖6-44。
3. 配(pei)置了(le)KOCKS公(gong)司的(de)24機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)三輥(gun)式張力減(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)單獨(du)軋(ya)輥(gun)傳(chuan)動，交流(liu)變頻調速，后三個機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)（K1、K2和(he)K3）軋(ya)輥(gun)可調，便于(yu)張力控制，減(jian)小機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)更換次數(shu)和(he)時(shi)間。軋(ya)輥(gun)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)孔型(xing)是采(cai)用(yong)(yong)(yong)普通數(shu)控車床對單個輥(gun)環(huan)進行(xing)(xing)單獨(du)加(jia)工(gong)(gong)，不(bu)是采(cai)用(yong)(yong)(yong)傳(chuan)統的(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)整體加(jia)工(gong)(gong)方式。減(jian)少(shao)了(le)備(bei)用(yong)(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)的(de)數(shu)量，又省去專用(yong)(yong)(yong)加(jia)工(gong)(gong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床，也降低長期運行(xing)(xing)費用(yong)(yong)(yong)。同時(shi)，由于(yu)各機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)實際直徑的(de)不(bu)同，采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)變架(jia)(jia)間距的(de)緊(jin)湊式設計，縮短了(le)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組長度，可進一步減(jian)少(shao)增厚端(duan)切(qie)損。
控(kong)(kong)(kong)制方面(mian)，配置了完(wan)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(bi)要的控(kong)(kong)(kong)制功能；同時(shi)，根據在線檢測信息(xi)，可實時(shi)對(dui)三個可調軋(ya)輥(gun)機架進(jin)行遠程調節。既減少切損(sun)、降低金屬消耗，又保證了產品質量(liang)。該張力減徑(jing)機和軋(ya)輥(gun)機架如圖6-45所示。
