我(wo)國于20世紀70年(nian)代開始(shi)(shi)研(yan)制全浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)，國產的Φ76mm全浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)于80年(nian)代末在衡陽鋼管(guan)廠試生產。80年(nian)代初開始(shi)(shi)，我(wo)國陸(lu)續引(yin)進連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)生產線。至今已有(you)46套連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)。其中限動(dong)芯(xin)(xin)棒連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)44套，全浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒、半浮(fu)動(dong)芯(xin)(xin)棒連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)各(ge)1套。在44套限動(dong)芯(xin)(xin)棒連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)中，三輥連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)28條，其余(yu)均為兩輥連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)。下面結合幾個典型機(ji)組(zu)(zu)例子介紹我(wo)國連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)(zu)發(fa)展情(qing)況。
寶鋼無縫鋼管廠ф140m浮動芯棒連軋(ya)管機(ji)組（8機(ji)架(jia)，呈45°角(jiao)布置）
1985年(nian)建(jian)成(cheng)(cheng)投產(chan)(chan)(chan)，是我(wo)國(guo)從德國(guo)引進的(de)(de)第1套(tao)先進的(de)(de)熱(re)(re)軋無(wu)(wu)縫鋼(gang)管連軋機(ji)組，設(she)計(ji)產(chan)(chan)(chan)量50萬噸(dun)／年(nian)，產(chan)(chan)(chan)品規格為(wei)(wei)Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用于生產(chan)(chan)(chan)油井管和(he)鍋爐管。該機(ji)組具(ju)有(you)現代(dai)化(hua)的(de)(de)管理模式和(he)在線全(quan)自動(dong)化(hua)運行方(fang)式。它的(de)(de)建(jian)成(cheng)(cheng)投產(chan)(chan)(chan)大大提(ti)高了我(wo)國(guo)熱(re)(re)軋無(wu)(wu)縫鋼(gang)管技術裝備水(shui)平(ping)，提(ti)高了無(wu)(wu)縫鋼(gang)管產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)質量和(he)生產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)各(ge)項技術指標(biao)，讓(rang)業(ye)內人士(shi)大開眼界，并成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)我(wo)國(guo)現代(dai)化(hua)無(wu)(wu)縫鋼(gang)管發展史上的(de)(de)一個里程(cheng)碑(bei)。
1. 與當時國內自動軋管機、周期式軋管機相比(bi)，該連軋管機組的(de)優勢是：
a. 軋(ya)制(zhi)節(jie)奏(zou)快3.5～4p／min；
b. 產量高，設計(ji)產量50萬(wan)噸(dun)／年（該(gai)機組實際最高年產量超過了85萬(wan)噸(dun)）；
c. 壁(bi)厚精度較高，壁(bi)厚偏差±7％～9％；
d. 延伸系數較大4～5；
e. 可生產較長的荒(huang)管大于33m；
2. 主要工藝技術裝備(bei)和智能化方面創新：
a. 采用帶導盤的狄塞爾穿(chuan)孔機(ji)；
b. 穿孔(kong)機(ji)采用了可變速(su)軋制；
c. 采用了(le)頂桿快速更換；
d. 采(cai)用了步進式再加熱爐(lu)；
e. 采(cai)用了28機架三輥式張力減徑機，并帶有頭(tou)尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋生(sheng)產(chan)線配有(you)過(guo)程管(guan)理機和PLC控制系(xi)統，實現了全自(zi)動化生(sheng)產(chan)。
天津鋼管(guan)公(gong)司(si)ф250mm限動芯(xin)棒連軋(ya)管(guan)機組（7機架，呈45°角布置(zhi)）
該連(lian)軋(ya)管機組由意(yi)大利引進(jin)，1992年(nian)建(jian)成(cheng)投產(chan)，是(shi)我國引進(jin)的(de)第一套(tao)限動芯棒連(lian)軋(ya)管機組，產(chan)品(pin)直徑為ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主要(yao)產(chan)品(pin)定位于當(dang)時(shi)國內緊缺的(de)石油(you)套(tao)管。
1. 與浮動式芯(xin)棒連軋管(guan)機組(zu)相比，限(xian)動芯(xin)棒連軋管(guan)機組(zu)的優勢：
a. 鋼管的壁厚精(jing)度更高(gao)，壁厚偏差±6％～8％；
b. 可軋制D／S大于42的薄壁鋼管(guan)；
c. 可生產的(de)產品規格范(fan)圍(wei)更(geng)寬，該機(ji)組規格范(fan)圍(wei)為φ114～273mm（限動芯棒連軋管(guan)機(ji)組目前可生產的(de)最大的(de)直(zhi)徑為φ508mm）；
d. 可(ke)軋(ya)制的荒管(guan)長(chang)(chang)度(du)更長(chang)(chang)（該機組荒管(guan)長(chang)(chang)度(du)為32～33m，理論(lun)上可(ke)大于45m）；
e. 延伸(shen)系數大(da)于(yu)5；
f. 能耗比(bi)浮動式連軋機組低30％左右(you)。
2. 主要工藝技術裝備(bei)和智能化(hua)方面創(chuang)新：
a. 穿孔機設(she)置了機內定(ding)心(xin)輥；
b. 穿孔機采用了頂(ding)桿快速更換；
c. 設置了頂(ding)桿(gan)預旋轉裝置；
d. 采用線外(wai)預穿芯棒(bang)工藝(yi)；
e. 連軋機采用了快速換輥(gun)（兩(liang)側更換）；
f. 配備了在線測(ce)(ce)厚、測(ce)(ce)徑、測(ce)(ce)長(chang)、測(ce)(ce)速(su)、測(ce)(ce)溫等裝(zhuang)置，能及時(shi)監控(kong)鋼管(guan)的幾(ji)何尺寸。
衡陽鋼(gang)管廠φ89mm半浮動芯棒連軋管機組（6機架，水平垂直(zhi)布置）
1997年建成投產(chan)(chan)，該(gai)連軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)組由德國(guo)引(yin)進，是(shi)(shi)我(wo)國(guo)第一套(tao)半浮動芯棒連軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)（也是(shi)(shi)唯一的(de)一套(tao)）。產(chan)(chan)品直(zhi)徑為φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產(chan)(chan)品為高壓(ya)鍋爐(lu)管。
1. 半浮動芯(xin)棒連軋管機組(zu)的優勢是：
a. 軋制(zhi)節(jie)奏較快(kuai)3～3.5p／min，稍低于浮動(dong)式軋機，但高(gao)于限動(dong)芯棒軋機；
b. 避(bi)免了“竹(zhu)節”的產生，壁厚精(jing)度與限動軋機相當(dang)；
c. 產(chan)量(liang)高。高于(yu)同規格限(xian)動軋機(ji)的(de)產(chan)量(liang)。
2. 主要(yao)工藝技術裝備創新：
a. 采(cai)用錐形輥導板(ban)式(shi)穿孔機(ji)(ji)，輾(zhan)軋角為10°，采(cai)用前臺主(zhu)傳動(dong)即主(zhu)電機(ji)(ji)、傳動(dong)軸布(bu)置(zhi)在前臺，有利于穿孔機(ji)(ji)實現(xian)頂桿循環和設(she)備(bei)維護（一般(ban)錐形輥穿孔機(ji)(ji)的傳動(dong)軸布(bu)置(zhi)在出口(kou)側，輾(zhan)軋角為15°）；
b. 芯(xin)棒運行采(cai)用半浮式工藝(yi)。既有(you)限動(dong)軋(ya)機(ji)壁(bi)厚精度(du)高的特點(dian)，又有(you)浮動(dong)軋(ya)管機(ji)節奏(zou)快的特點(dian)，適于生產(chan)中、小直徑(jing)無(wu)縫鋼管。
包鋼連軋管廠φ180mm少機架(jia)限動芯棒連軋機組(zu)（5機架(jia)，水平垂直布置）
2000年φ180mm限(xian)動(dong)芯棒連軋管(guan)機組(zu)建成投產(chan)（國(guo)內第一套(tao)5機架(jia)連軋管(guan)機組(zu)）。該機組(zu)由意大利引進(jin)，產(chan)品規(gui)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(jia)（Mini-MPM）限動芯棒連軋(ya)管(guan)機組的(de)特點是：
a. 連(lian)軋機(ji)(ji)組采用(yong)了5機(ji)(ji)架，較大幅度降低了機(ji)(ji)電設備(bei)投資和基(ji)建費用(yong)，同時也減少了生產工具的費用(yong)；
b. 該機(ji)組的另一特點是，12架(jia)微張力(li)定(ding)徑機(ji)與24架(jia)張力(li)減徑機(ji)串列布(bu)置(zhi)。
2. 主要創(chuang)新(xin)點：
a. 連軋機軋輥(gun)調(diao)整采用了液壓壓下(xia)，因而可實現在線(xian)輥(gun)縫調(diao)整；
b. 配備了鋼管(guan)頭尾削尖功(gong)能(neng)，以改善(shan)鋼管(guan)頭尾的壁厚偏差。
鞍(an)鋼無縫鋼管廠(chang)ф159mm限動芯棒連軋管機(ji)組（5機(ji)架，水平(ping)垂(chui)直布置）
2002年(nian)鞍鋼集團無縫鋼管(guan)(guan)(guan)廠通過對(dui)靈山ф140mm軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)組的(de)技術改造，建成(cheng)一套(tao)φ159mm限動芯棒(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)組。該連軋(ya)機(ji)組由(you)德國引進，產品直徑(jing)為(wei)φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設計產量為(wei)20萬噸(dun)／年(nian)。
主要特點和創(chuang)新點：
1. 除連軋管(guan)主(zhu)機與限動裝置由國外供(gong)貨(huo)，其余(yu)設備分別由國外提供(gong)基本(ben)數據、或基本(ben)設計、或詳細設計，由國內(nei)制造。
2. 穿孔機(ji)(ji)通過利舊，改造為(wei)導(dao)板(ban)錐形輥臥(wo)式(shi)穿孔機(ji)(ji)，輾(zhan)軋角為(wei)3.3°，完全由國內(nei)設計制造。
3. 在定徑機前設置(zhi)了電感應再加熱裝(zhuang)置(zhi)。
天津鋼(gang)管公司ф168mm三輥限動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)管機組（5機架＋1架空減機）
2003年建成投產(chan)(chan)，是世界上第一套三輥連軋管機組(zu)（PQF），產(chan)(chan)品直徑為Φ32～168.3mm，壁(bi)厚(hou)3.5～22mm，主要產(chan)(chan)品：鉆桿、油套管、高(gao)壓(ya)鍋爐管等，在設(she)計(ji)上還考慮了可軋制高(gao)合金(jin)、不銹(xiu)鋼管等難變形金(jin)屬。
1. 該機組的(de)優(you)勢：
a. 壁厚(hou)精度更高(gao)
三輥布置使(shi)芯(xin)棒在孔型中(zhong)的對中(zhong)性更(geng)好，軋制過程(cheng)更(geng)加平穩(wen)，金屬變形更(geng)加均勻，壁(bi)厚偏差達到±5％～6％；
b. 鋼管表面質(zhi)量更(geng)好(hao)
孔型槽底與輥肩各(ge)點線速度差減(jian)(jian)小、金(jin)(jin)屬不均(jun)勻(yun)流動減(jian)(jian)小、橫向變(bian)形(xing)減(jian)(jian)小，減(jian)(jian)緩了因軋輥側壁結瘤而(er)在(zai)金(jin)(jin)屬表面上留下的壓(ya)痕缺陷(xian)，使鋼管表面更加光潔(jie)；
c. 可(ke)軋制(zhi)高合金、不(bu)銹(xiu)鋼等(deng)變形(xing)難度(du)更大的金屬
采用(yong)三輥(gun)軋(ya)制工藝和(he)機架采用(yong)圓形結(jie)構設計，使機架的剛性高，受力(li)均勻，單輥(gun)受力(li)減小；
d. 軋制缺(que)陷減少
因不均(jun)勻變形(xing)減小、金屬的縱向拉應力(li)降低，拉裂、拉凹(ao)等缺陷大幅度(du)減少(shao)；
e. 金屬收(shou)得率高
軋制(zhi)缺陷減(jian)少，尾部不(bu)規則部分切除(chu)減(jian)少近40％；
f. 可軋制更(geng)薄的鋼管
徑(jing)壁比D／S達50；
g. 工具消耗顯著降低(di)
無論是軋(ya)輥(gun)的尺寸，還是軋(ya)輥(gun)的磨損，都呈較大(da)幅(fu)度下降。
2. 主要工(gong)藝(yi)技(ji)術裝備和智能化方(fang)面(mian)的(de)創新(xin)：
a. 牌坊(fang)的(de)結構(gou)設計(ji)(ji)使其(qi)剛(gang)性(xing)高、穩定性(xing)好(hao)。牌坊(fang)采用全新的(de)整體圓筒(tong)形框架(jia)結構(gou)設計(ji)(ji)，5個機(ji)(ji)架(jia)加空(kong)減機(ji)(ji)架(jia)的(de)牌坊(fang)全部(bu)用大型螺桿連接為一體，牌坊(fang)結構(gou)緊湊，長度方向縮短。其(qi)剛(gang)性(xing)更(geng)高，穩定性(xing)更(geng)好(hao)，同時便于運輸及安裝，見圖6-42所示；
b. 采用軸向換輥方式(shi)。有利于(yu)保持(chi)軋機中心(xin)線的穩定和對中性(xing)，可(ke)減少廠房(fang)跨距，但不(bu)利于(yu)單機架換輥和事故處理(li)；
c. 軋輥的(de)液(ye)壓平衡(heng)采用獨特(te)的(de)擺(bai)臂式結構設計(ji)，見圖6-43所示；
d. 連軋(ya)機采用了液壓小艙(cang)控制系統（HCCS），可實現動態輥縫調整；
e. 采(cai)用了芯棒(bang)前行(xing)循環工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)是指(zhi)當軋制結束時(shi)，芯棒(bang)不返回而繼續前行(xing)的循環工(gong)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(mei)根管的軋(ya)制(zhi)周(zhou)期縮短4～5s，可(ke)提高(gao)機組的產能20％以上；
f. 采(cai)用(yong)了多項(xiang)工(gong)藝控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（智能(neng)）技術如CARTA技術：是(shi)將生(sheng)產計(ji)劃、生(sheng)產過程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)質量保(bao)證(zheng)三者有機結(jie)(jie)合起來，以保(bao)證(zheng)優質、高效、低消耗地生(sheng)產鋼管；液(ye)壓小艙控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)（HCCS）：可控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)連軋機的(de)液(ye)壓壓下動作，實(shi)現(xian)(xian)輥縫調節。包(bao)括實(shi)現(xian)(xian)溫度補(bu)償、咬入(ru)沖擊(ji)補(bu)償、錐(zhui)形芯棒(bang)伺服和(he)頭尾(wei)削薄等功(gong)能(neng)；QAS系統(tong)：通(tong)過對(dui)物料(liao)的(de)跟蹤(zong)(zong)、檢／監測，對(dui)數據(ju)進行收集(ji)、分析和(he)存儲(chu)并(bing)將分析的(de)結(jie)(jie)果(guo)及(ji)時反饋(kui)給生(sheng)產控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)，以實(shi)施對(dui)物料(liao)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，保(bao)證(zheng)鋼管的(de)質量；MTS系統(tong)：向QAS、CARTA（包(bao)括PSS）系統(tong)傳遞訂單信(xin)息(xi)，收集(ji)這(zhe)些系統(tong)的(de)檢測數據(ju)并(bing)歸檔保(bao)存：從管坯稱重開始到冷床(chuang)結(jie)(jie)束，跟蹤(zong)(zong)物料(liao)通(tong)過不同工(gong)序(xu)時的(de)流水號和(he)各種工(gong)藝調整數據(ju)。
衡陽華(hua)菱(ling)鋼(gang)管(guan)ф340mm連軋管(guan)機(ji)組、攀成(cheng)鋼(gang)Φ340mm連軋管(guan)機(ji)組
該兩(liang)機(ji)組均為(wei)2005年建成投產，設(she)計(ji)規模為(wei)年產熱軋無縫鋼(gang)管50萬噸。機(ji)組采用帶導盤(pan)錐形輥(gun)穿孔，帶空減(jian)機(ji)架（VRS）的5機(ji)架限動(dong)芯棒連軋機(ji)，12機(ji)架微張(zhang)力定（減(jian)）徑，主要設(she)備從(cong)德(de)國SMSMeer公(gong)司引進。
創(chuang)新點：兩套機(ji)組(zu)均采用了穿孔機(ji)工藝輔助設計(ji)系統（CARTA-CPM）、連軋工藝監控系統（PSS）、連軋輥縫控制(zhi)系統（HCCS）、微(wei)張力定（減）徑機(ji)工藝輔助設計(ji)系統（CARTA-SM）、物(wu)料跟蹤系統（MTS）和在線檢測質量保證(zheng)系統（QAS）等工藝控制(zhi)技術。
攀成鋼ф159mm三輥(gun)連軋管機組（5機架＋1架空(kong)減機）
2007年建(jian)成(cheng)投(tou)產(chan)，產(chan)品直(zhi)徑為(wei)φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚3.5～25mm；主要產(chan)品：鉆(zhan)桿(gan)、油套管(guan)、高壓鍋爐管(guan)等(deng)。
特點及(ji)創新點：
1. 采用了(le)錐(zhui)形輥導盤(pan)式穿孔機，增加了(le)后(hou)臺機內(nei)定(ding)心(xin)裝置和前(qian)臺管坯熱(re)定(ding)心(xin)裝置。
2. 采用了意(yi)大利(li)達涅利(li)公(gong)司(si)開發的三輥(gun)(gun)(gun)限動(dong)芯棒連(lian)軋(ya)(ya)管機 FQM（Fine Quality Mill），其機架(jia)結構(gou)設計簡(jian)捷，軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的液壓(ya)平衡簡(jian)單、直接，有利(li)于輥(gun)(gun)(gun)縫調節，軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)機架(jia)的拆裝和校(xiao)準更方便。結構(gou)如圖(tu)6-44。
3. 配置了KOCKS公司(si)的(de)(de)(de)24機(ji)架(jia)三輥(gun)式張力(li)(li)減(jian)徑(jing)機(ji)。采(cai)(cai)用(yong)單獨軋(ya)輥(gun)傳(chuan)動，交流變頻(pin)調速，后三個(ge)機(ji)架(jia)（K1、K2和(he)K3）軋(ya)輥(gun)可調，便于(yu)張力(li)(li)控制，減(jian)小機(ji)架(jia)更(geng)換(huan)次數(shu)和(he)時間。軋(ya)輥(gun)機(ji)架(jia)孔型是采(cai)(cai)用(yong)普通數(shu)控車床對單個(ge)輥(gun)環進行單獨加(jia)工(gong)，不(bu)是采(cai)(cai)用(yong)傳(chuan)統的(de)(de)(de)機(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)整體加(jia)工(gong)方式。減(jian)少了備(bei)用(yong)機(ji)架(jia)的(de)(de)(de)數(shu)量，又省去(qu)專(zhuan)用(yong)加(jia)工(gong)機(ji)床，也降低長(chang)期運(yun)行費(fei)用(yong)。同(tong)時，由于(yu)各機(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)實際直(zhi)徑(jing)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，采(cai)(cai)用(yong)了變架(jia)間距的(de)(de)(de)緊(jin)湊(cou)式設(she)計(ji)，縮短(duan)了機(ji)組長(chang)度，可進一步減(jian)少增厚端切(qie)損(sun)。
控(kong)制(zhi)方面，配置了(le)完善的自動(dong)控(kong)制(zhi)系統。可實現鋼管增(zeng)厚(hou)端控(kong)制(zhi)（HEC）、自動(dong)壁厚(hou)控(kong)制(zhi)（AWC）、傳(chuan)動(dong)系統沖擊補償、負(fu)荷均衡控(kong)制(zhi)等(deng)必要的控(kong)制(zhi)功能；同時，根據在線檢測(ce)信(xin)息(xi)，可實時對(dui)三個可調軋(ya)輥(gun)機架(jia)進行遠程調節(jie)。既減(jian)(jian)少切(qie)損、降低金屬消耗，又保證(zheng)了(le)產品質量。該張(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑機和軋(ya)輥(gun)機架(jia)如圖6-45所示。
