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
國際不(bu)銹鋼(gang)(gang)管材學會(hui)(hui)（ITA)于1991年(nian)6月(yue)(yue)16日到6月(yue)(yue)19日在(zai)美國芝加哥市舉辦了(le)全(quan)美1991年(nian)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管博覽會(hui)(hui) 三比同時召開了(le)鋼(gang)(gang)管學術會(hui)(hui)議，ITA將這(zhe)兩項活動統稱為“Tube America 91”。在(zai)Tube Ameica 91鋼(gang)(gang)管學術會(hui)(hui)上發表了(le)26篇論(lun)文，它(ta)們比較清(qing)楚地勾畫出了(le)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管生產技(ji)術的新(xin)進展。
對于(yu)無縫不銹鋼管(guan)生產工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)技術(shu)的(de)發(fa)(fa)展(zhan)來說，20世紀的(de)最后十年是關鍵(jian)的(de)年份，由于(yu)新(xin)的(de)兩套(tao)全浮動(dong)(dong)的(de)芯棒連軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)組的(de)投產，這種(zhong)軋(ya)(ya)機(ji)的(de)發(fa)(fa)展(zhan)獲(huo)得了新(xin)的(de)動(dong)(dong)力，限動(dong)(dong)芯棒連軋(ya)(ya)管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)開(kai)始向MINI-MPM方(fang)向發(fa)(fa)展(zhan)，CPS軋(ya)(ya)管(guan)試驗尚在(zai)進行中，結果如何尚未見(jian)分曉，在(zai)張力減徑工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)方(fang)面(mian)出現(xian)了混(hun)合傳動(dong)(dong)的(de)新(xin)概念和(he)軋(ya)(ya)機(ji)自(zi)動(dong)(dong)控制，探傷(shang)技術(shu)和(he)檢測技術(shu)也有(you)了新(xin)進展(zhan)，在(zai)這樣一個時刻召開(kai)了鋼管(guan)學術(shu)盛會，所以芝加(jia)哥市市長宣(xuan)稱1991年6月18日為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提示(shi)
1. TOSA不銹鋼管廠(chang)的CPS工藝
該廠(chang)采用(yong)CPS工藝，其流程如圖26-3所(suo)示。
環形爐的(de)加熱能力為(wei)(wei)30t/h;穿孔坯外(wai)徑(jing)114~185mm,最長為(wei)(wei)1m;定徑(jing)后(hou)不(bu)銹鋼(gang)管的(de)外(wai)徑(jing)101.6~179.8mm,最長為(wei)(wei)10m;張(zhang)力減徑(jing)機可生產外(wai)徑(jing)為(wei)(wei)33.4~101.6mm,最長為(wei)(wei)40m的(de)鋼(gang)管，冷床(chuang)寬20m.圖26-4示(shi)出的(de)TOSA不(bu)銹鋼(gang)管廠錐輥式(shi)穿孔機的(de)D/S值可達25~27.5,伸(shen)長率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝
MINI-MPM軋管工(gong)藝的(de)基本參(can)數如(ru)表26-2所示。
3. 混合傳動的張力減徑(jing)機（MD-SRM)
意大利因西公司(si)（INNSE)設計制造了一(yi)(yi)臺新(xin)穎(ying)的(de)(de)張(zhang)力減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)，其新(xin)穎(ying)之處在于(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統。該傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統由(you)兩(liang)個(ge)(ge)相(xiang)互獨(du)立的(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)構組(zu)(zu)成，處于(yu)(yu)人口(kou)(kou)側的(de)(de)一(yi)(yi)組(zu)(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)方式(shi)為雙電機(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)(dong)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)；處于(yu)(yu)出口(kou)(kou)側的(de)(de)一(yi)(yi)組(zu)(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)為電機(ji)(ji)(ji)(ji)單(dan)獨(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)。事實上，單(dan)獨(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統的(de)(de)優點(dian)主要顯示(shi)在張(zhang)減(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)后部機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)上，即軋制小口(kou)(kou)徑(jing)不銹鋼管(guan)時，因后部機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)孔型的(de)(de)橢圓度較(jiao)小，需要精確控(kong)制張(zhang)力，而(er)這種(zhong)精確控(kong)制只有采(cai)用(yong)(yong)(yong)單(dan)獨(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統時才能實現。此外，單(dan)獨(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)張(zhang)減(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)速度曲線多種(zhong)多樣，因此比(bi)較(jiao)容(rong)易適(shi)應各種(zhong)尺寸小口(kou)(kou)徑(jing)不銹鋼管(guan)的(de)(de)速度要求。與此相(xiang)反，張(zhang)減(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)入口(kou)(kou)側的(de)(de)一(yi)(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)若采(cai)用(yong)(yong)(yong)單(dan)獨(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統，則所(suo)設置的(de)(de)功率遠遠大于(yu)(yu)實際需要，而(er)且由(you)于(yu)(yu)速度剛性不夠，切頭損失較(jiao)大，CEC控(kong)制系(xi)統也難于(yu)(yu)控(kong)制整(zheng)個(ge)(ge)減(jian)徑(jing)過程中的(de)(de)速度曲線。綜上所(suo)述，對入口(kou)(kou)側機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)采(cai)用(yong)(yong)(yong)成組(zu)(zu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)是比(bi)較(jiao)有利的(de)(de)，即采(cai)用(yong)(yong)(yong)一(yi)(yi)個(ge)(ge)主電機(ji)(ji)(ji)(ji)進行集體傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)，另加一(yi)(yi)個(ge)(ge)疊加傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)電機(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計的(de)(de)(de) MD-SRM所(suo)采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)混(hun)合傳動方式(shi)，入口側若(ruo)(ruo)干(gan)機(ji)架(jia)采(cai)用(yong)雙電(dian)機(ji)差動傳動，后部若(ruo)(ruo)干(gan)機(ji)架(jia)采(cai)用(yong)單獨傳動，以達到揚長(chang)避(bi)短的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
a. CEC控(kong)制，由(you)一較簡單的軟件，即可控(kong)制集體差動傳動；
b. 憑借單獨傳動的后部(bu)機架，即可取(qu)得張(zhang)減工藝的最佳化；
c. 根據工藝需要不用后(hou)部若干機架時，很容易(yi)使其脫(tuo)離(li)軋制(zhi)過程；
d. 軋(ya)制效率高(gao)，易于調(diao)整和事故處理。
在(zai)(zai)Tube America 91 不銹鋼(gang)管學術會議(yi)上發(fa)(fa)表的(de)一些(xie)文章對發(fa)(fa)展鋼(gang)管生(sheng)產(chan)技術很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及錐輥式穿孔機都是(shi)在(zai)(zai)一定條件下產(chan)生(sheng)的(de)，雖沒有嶄新(xin)的(de)概念，卻是(shi)推(tui)“陳(chen)”而(er)出“新(xin)”的(de)產(chan)物。鋼(gang)管生(sheng)產(chan)技術就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)“推(tui)陳(chen)出新(xin)”、“繼往開來”的(de)條件下，不斷有所創新(xin)，不斷向前發(fa)(fa)展的(de)。
三(san)、Tube America 91 與(yu)全(quan)浮動芯棒(bang)連軋(ya)管(guan)工(gong)藝的(de)發展
在Tube America 91會上發表的“中國的連(lian)軋(ya)管廠”一文(wen)，全面地反映(ying)了全浮動的芯棒連(lian)軋(ya)管工藝的新進(jin)展，其要點如下：
a. RK2和寶鋼不(bu)銹鋼管連(lian)軋管廠
自從 Lorain 廠(chang)和(he) Gary 廠(chang)兩臺全浮動芯棒連軋管(guan)機組投產(chan)，這(zhe)種工藝又經過了20多年的(de)發(fa)展，所產(chan)鋼管(guan)質量提高，產(chan)能明(ming)顯提高，可以(yi)說RK2和(he)寶鋼連軋管(guan)廠(chang)是這(zhe)種工藝發(fa)展完美的(de)標志，以(yi)下各方面(mian)則是其發(fa)展的(de)成果(guo)。
1. 先進(jin)的直流傳動為高(gao)速連軋提供了基礎條件；
2. 竹節(jie)控制(zhi)和(he)(he)CEC控制(zhi)明顯地提高(gao)了產品質量和(he)(he)收得(de)率；
3. 先進的穿孔機和(he)張減(jian)機設(she)備設(she)計實現了(le)軋制技術(shu)的進步；
4. 在張減(jian)工藝和傳動技(ji)術方面取得了成果，使連軋管廠可以生產450多(duo)種規(gui)格的成品管；
5. 計算機(ji)過程控制、無損探傷和精整作業(ye)區的連(lian)續布等進一(yi)步(bu)發揮了連(lian)軋管廠的技術先進性(xing)。
b. 對寶(bao)鋼不(bu)銹(xiu)鋼管連軋管廠的(de)7點(dian)評(ping)述
1. 由(you)于穿孔機(ji)采用了狄賽爾導盤再加(jia)上較高的(de)(de)軋(ya)制速度和線外脫（頂(ding)）桿(gan)，因此能以4根／min的(de)(de)速度生產11m長的(de)(de)穿孔坯；
2. 設置了(le)空心(xin)坯(pi)減徑機從(cong)而減少了(le)管(guan)坯(pi)規(gui)格，改善(shan)了(le)穿孔坯(pi)質量；
3. 連軋(ya)管(guan)(guan)機的優越性：軋(ya)出速度高（7.87m/s),荒管(guan)(guan)長(chang)達33m,并采(cai)用“竹(zhu)節(jie)”控(kong)制(zhi)，提高了管(guan)(guan)子質量和收得率；
4. 張(zhang)減(jian)機軋出速(su)度高達16m/s,采用CEC控制以減(jian)少切(qie)頭損失，工藝技(ji)術(shu)上的(de)(de)優(you)越性(xing)表現在(zai)以兩種尺寸的(de)(de)管(guan)坯就能(neng)軋出450種規(gui)格的(de)(de)管(guan)子；
5. 采用分塊式加連接輥道的(de)精整區布置以達(da)到年處理(li)量1300萬根管(guan)子的(de)指(zhi)標；
6. 油井管加工區使用了多種無(wu)損(sun)探傷設備、摩(mo)擦對焊機和(he)液壓操作的(de)加厚機；
7. 15套(tao)探傷(shang)對成品管質量起到了保證(zheng)作用。
c. 軋制工藝的進一步發展
從軋(ya)制(zhi)工藝的(de)角度來看，對FFM軋(ya)制(zhi)技(ji)術(shu)的(de)進一步發展，以下兩點形成了限(xian)制(zhi)，即：
1. 由于芯棒的長(chang)度最長(chang)為(wei)30m,因(yin)此熱軋荒管長(chang)度不得長(chang)于35m;
2. 成品管外(wai)徑(jing)最大為7英寸，超過(guo)此極限(xian)值，芯棒重量太重，金屬流動的不(bu)均勻性程(cheng)度加劇，生(sheng)產無法(fa)進(jin)行。為了超越以上限(xian)制，連軋管工藝(yi)勢必(bi)要向限(xian)動芯棒工藝(yi)發展。
四(si)、結(jie)語
Tube America 91 還(huan)發表了兩篇強(qiang)調(diao)不銹鋼管生產工藝管理(li)的文章即：
1. 加強“綜合質量管(guan)理”以(yi)滿足(zu)21世紀(ji)不銹鋼管(guan)工業的需要(yao)，其主要(yao)內(nei)容為(wei)工藝(yi)過程的統計(ji)管(guan)理（簡稱SPC);
2. JIT計(ji)算機(ji)管(guan)理系(xi)(xi)統(tong)，包括在線生產計(ji)劃及管(guan)理系(xi)(xi)統(tong)，選(xuan)擇確(que)定工(gong)藝(yi)參數，生產過程(cheng)的安排與產能(neng)計(ji)算；生產指令的下達及過程(cheng)控制，生產現場監控系(xi)(xi)統(tong)。
北京科技大(da)學(xue)“關(guan)于全(quan)浮動芯棒連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)組壁(bi)厚精度的研究”的報告(gao)（2008年4月(yue)）稱(cheng)：在(zai)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)上(shang)采(cai)用竹節控制技術，在(zai)張減機(ji)上(shang)采(cai)用CEC控制技術，不銹鋼管的精度有(you)了(le)顯著的改善，精度的改善和其他機(ji)組不能及的高產能，使全(quan)浮動芯棒連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管工藝再(zai)次受到(dao)了(le)人們的關(guan)注。
