我國于20世紀70年代(dai)開始(shi)(shi)研制全(quan)浮動芯棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，國產的Φ76mm全(quan)浮動芯棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)于80年代(dai)末在衡陽(yang)鋼(gang)管(guan)(guan)廠試(shi)生產。80年代(dai)初開始(shi)(shi)，我國陸續引(yin)進連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)生產線。至今已有46套連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)。其中限動芯棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)44套，全(quan)浮動芯棒(bang)(bang)、半浮動芯棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)各1套。在44套限動芯棒(bang)(bang)連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)中，三輥(gun)連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)28條，其余均為兩輥(gun)連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)。下面結合幾個典型機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)例子介紹我國連(lian)(lian)(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)發(fa)展情況。
寶鋼無縫鋼管廠ф140m浮動芯棒連軋(ya)管機組（8機架，呈(cheng)45°角布置）
1985年建(jian)成投(tou)產(chan)，是(shi)我國(guo)從德(de)國(guo)引進的(de)第1套先(xian)進的(de)熱(re)(re)軋無(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)連軋機(ji)組(zu)，設計產(chan)量50萬噸／年，產(chan)品(pin)規格為Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主(zhu)要用于生產(chan)油(you)井管(guan)(guan)和(he)鍋(guo)爐管(guan)(guan)。該機(ji)組(zu)具有(you)現代化的(de)管(guan)(guan)理模式和(he)在線(xian)全(quan)自(zi)動(dong)化運行方式。它的(de)建(jian)成投(tou)產(chan)大大提高(gao)了我國(guo)熱(re)(re)軋無(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)技術裝備(bei)水平，提高(gao)了無(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)產(chan)品(pin)的(de)質量和(he)生產(chan)的(de)各項技術指標，讓業內人士大開(kai)眼(yan)界(jie)，并成為我國(guo)現代化無(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)發(fa)展史上的(de)一個里程碑。
1. 與當時(shi)國內(nei)自(zi)動(dong)軋管機(ji)、周(zhou)期式軋管機(ji)相比，該連(lian)軋管機(ji)組的優勢是(shi)：
a. 軋制(zhi)節奏快3.5～4p／min；
b. 產(chan)量(liang)高(gao)，設(she)計產(chan)量(liang)50萬噸／年（該機組實際最高(gao)年產(chan)量(liang)超過(guo)了(le)85萬噸）；
c. 壁(bi)厚精度(du)較高，壁(bi)厚偏差±7％～9％；
d. 延伸系(xi)數較(jiao)大4～5；
e. 可生產較長的荒(huang)管大于33m；
2. 主要工藝(yi)技術裝備和智能化方面創新：
a. 采(cai)用帶導盤的狄塞爾穿孔機；
b. 穿孔機采用了可變速軋制(zhi)；
c. 采用了頂(ding)桿快速更換(huan)；
d. 采(cai)用了步進式再加熱爐(lu)；
e. 采用(yong)了28機架三輥式張力減徑機，并帶有頭尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋(ya)生產線配有(you)過程(cheng)管(guan)理機和PLC控(kong)制系統，實現了全自動(dong)化生產。
天津鋼管公司(si)ф250mm限動(dong)芯棒連軋(ya)管機組（7機架，呈45°角布置）
該連(lian)軋(ya)(ya)管機組由(you)意大利(li)引(yin)進，1992年建成投產，是我國引(yin)進的第一(yi)套(tao)限動(dong)芯棒連(lian)軋(ya)(ya)管機組，產品直徑為ф114～273.1mm，壁(bi)厚4.5～35mm，主(zhu)要產品定位于當時國內緊缺的石(shi)油套(tao)管。
1. 與浮動式芯棒(bang)連軋(ya)管機組相比，限動芯棒(bang)連軋(ya)管機組的優(you)勢：
a. 鋼管的壁厚(hou)精度更高(gao)，壁厚(hou)偏差(cha)±6％～8％；
b. 可軋制(zhi)D／S大于42的(de)薄壁鋼管；
c. 可生產(chan)的(de)(de)產(chan)品規格范圍更寬，該機組規格范圍為φ114～273mm（限動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋管機組目前可生產(chan)的(de)(de)最大的(de)(de)直徑為φ508mm）；
d. 可軋制的荒管(guan)長度更長（該機組荒管(guan)長度為32～33m，理論(lun)上(shang)可大于(yu)45m）；
e. 延伸系數大(da)于5；
f. 能耗比浮動(dong)式(shi)連軋機組低(di)30％左右(you)。
2. 主要工藝技術裝(zhuang)備和智(zhi)能化方面創新：
a. 穿孔機設置了機內定心輥；
b. 穿(chuan)孔機采(cai)用(yong)了頂(ding)桿快速更(geng)換；
c. 設置(zhi)了頂(ding)桿預旋轉裝置(zhi)；
d. 采用(yong)線外預(yu)穿(chuan)芯棒工藝(yi)；
e. 連軋(ya)機(ji)采用了(le)快速(su)換輥(gun)（兩側更換）；
f. 配備了在線測厚(hou)、測徑、測長、測速、測溫等裝置，能(neng)及(ji)時監控(kong)鋼管(guan)的幾何尺寸。
衡陽(yang)鋼管廠φ89mm半浮動芯棒連軋管機組（6機架，水平垂直布置(zhi)）
1997年建成投產(chan)，該連(lian)軋管機(ji)組(zu)由德國引進，是我(wo)國第(di)一套(tao)(tao)半浮(fu)動芯棒連(lian)軋管機(ji)（也(ye)是唯一的一套(tao)(tao)）。產(chan)品直(zhi)徑為(wei)φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產(chan)品為(wei)高壓鍋爐管。
1. 半浮動(dong)芯(xin)棒(bang)連軋管機組(zu)的優勢是：
a. 軋制節奏較快(kuai)3～3.5p／min，稍低(di)于浮動式軋機(ji)，但(dan)高于限動芯棒(bang)軋機(ji)；
b. 避(bi)免(mian)了“竹節”的產生，壁厚精度與限(xian)動軋機相(xiang)當；
c. 產(chan)(chan)量高。高于同規格限動(dong)軋機的產(chan)(chan)量。
2. 主要工(gong)藝技(ji)術裝備創新：
a. 采(cai)用錐形輥導板式穿孔(kong)機(ji)(ji)，輾軋角為10°，采(cai)用前臺(tai)主傳(chuan)動即主電機(ji)(ji)、傳(chuan)動軸(zhou)布置(zhi)在(zai)前臺(tai)，有(you)利于穿孔(kong)機(ji)(ji)實(shi)現頂(ding)桿循環(huan)和設備維護（一(yi)般錐形輥穿孔(kong)機(ji)(ji)的傳(chuan)動軸(zhou)布置(zhi)在(zai)出口側，輾軋角為15°）；
b. 芯(xin)棒運行采(cai)用半浮(fu)(fu)式工藝(yi)。既有(you)限動軋(ya)機壁厚精度高的(de)特點(dian)，又有(you)浮(fu)(fu)動軋(ya)管機節(jie)奏快的(de)特點(dian)，適于生產(chan)中(zhong)、小直徑無縫鋼管。
包(bao)鋼連(lian)軋管(guan)廠(chang)φ180mm少機架(jia)限(xian)動芯(xin)棒(bang)連(lian)軋機組（5機架(jia)，水平垂直布置）
2000年φ180mm限動芯(xin)棒連軋管機(ji)(ji)組建成投產（國內第一(yi)套5機(ji)(ji)架連軋管機(ji)(ji)組）。該(gai)機(ji)(ji)組由意大利引進，產品規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產品為油井管和鍋爐管。
1. 5機架（Mini-MPM）限動芯(xin)棒連(lian)軋管機組的特點(dian)是：
a. 連軋機組采用(yong)(yong)了5機架(jia)，較(jiao)大幅度降低了機電(dian)設備投資和基(ji)建費用(yong)(yong)，同時也減(jian)少了生產工具的費用(yong)(yong)；
b. 該(gai)機(ji)(ji)組的另一特點是(shi)，12架微張(zhang)力(li)定(ding)徑機(ji)(ji)與24架張(zhang)力(li)減徑機(ji)(ji)串列(lie)布置。
2. 主要創新(xin)點：
a. 連軋機軋輥(gun)調(diao)整采用了液壓壓下，因而可(ke)實現(xian)在線輥(gun)縫調(diao)整；
b. 配備(bei)了鋼(gang)管頭(tou)(tou)尾削尖(jian)功(gong)能，以改善鋼(gang)管頭(tou)(tou)尾的(de)壁厚偏(pian)差。
鞍鋼無縫(feng)鋼管廠ф159mm限動芯(xin)棒連軋(ya)管機組（5機架，水平垂直布置）
2002年(nian)鞍鋼(gang)集(ji)團無(wu)縫(feng)鋼(gang)管廠通過對靈(ling)山ф140mm軋管機(ji)組(zu)的技術改造，建成一套(tao)φ159mm限動芯棒連軋管機(ji)組(zu)。該連軋機(ji)組(zu)由(you)德國引進，產(chan)品直徑為(wei)φ7～177.8mm，壁厚(hou)4.5～16mm，設(she)計產(chan)量為(wei)20萬噸／年(nian)。
主要特點和創新點：
1. 除連軋管主機與(yu)限動裝置由(you)國外供貨，其余設備(bei)分(fen)別由(you)國外提供基本數據、或(huo)基本設計、或(huo)詳細設計，由(you)國內制(zhi)造(zao)。
2. 穿孔機(ji)通過利舊，改造為(wei)導(dao)板錐(zhui)形輥臥式穿孔機(ji)，輾軋(ya)角為(wei)3.3°，完全由國內設計制(zhi)造。
3. 在定徑機(ji)前設置(zhi)了電感應再(zai)加熱裝置(zhi)。
天津鋼管公司ф168mm三輥限動芯棒連軋管機組(zu)（5機架(jia)＋1架(jia)空(kong)減機）
2003年建成投產(chan)，是世界(jie)上第一套三(san)輥(gun)連軋(ya)(ya)管(guan)機組(zu)（PQF），產(chan)品(pin)直徑為Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主(zhu)要產(chan)品(pin)：鉆桿(gan)、油套管(guan)、高(gao)壓鍋爐管(guan)等，在設計上還考慮了可軋(ya)(ya)制高(gao)合(he)金、不銹鋼管(guan)等難(nan)變形金屬。
1. 該機組的優勢：
a. 壁厚(hou)精度更高
三輥布置使芯棒在孔型(xing)中的對中性(xing)更(geng)好，軋制過程(cheng)更(geng)加(jia)平穩，金屬變(bian)形更(geng)加(jia)均勻，壁厚偏差達(da)到±5％～6％；
b. 鋼管表面質量(liang)更好(hao)
孔型槽底與輥肩各點線速度差減(jian)小、金(jin)屬不均(jun)勻流動減(jian)小、橫向變形減(jian)小，減(jian)緩了因軋(ya)輥側壁(bi)結瘤而(er)在金(jin)屬表(biao)(biao)面上留下(xia)的壓(ya)痕缺陷，使鋼管(guan)表(biao)(biao)面更(geng)加光潔(jie)；
c. 可軋制高(gao)合金、不銹鋼等變形難度更(geng)大的金屬
采用三輥軋制工藝和機(ji)架采用圓形結構設計，使(shi)機(ji)架的剛(gang)性(xing)高(gao)，受力均(jun)勻，單輥受力減小；
d. 軋制缺陷減(jian)少
因(yin)不均勻(yun)變形減小、金屬的縱(zong)向拉應(ying)力降低，拉裂、拉凹等缺陷大幅度減少；
e. 金屬收(shou)得率(lv)高
軋制(zhi)缺陷減(jian)少，尾部不規則部分切(qie)除(chu)減(jian)少近40％；
f. 可軋制(zhi)更薄的鋼管
徑壁比D／S達50；
g. 工具消耗顯著降低
無論是軋(ya)輥(gun)的尺寸(cun)，還是軋(ya)輥(gun)的磨損，都呈較(jiao)大幅(fu)度下降。
2. 主要工藝技術裝備和智能化方面的(de)創(chuang)新：
a. 牌坊(fang)(fang)(fang)(fang)的(de)結(jie)構設計(ji)使其剛性高、穩(wen)定性好。牌坊(fang)(fang)(fang)(fang)采用全(quan)新的(de)整(zheng)體(ti)圓(yuan)筒形框架結(jie)構設計(ji)，5個機(ji)架加空減(jian)機(ji)架的(de)牌坊(fang)(fang)(fang)(fang)全(quan)部用大型(xing)螺桿連接為一體(ti)，牌坊(fang)(fang)(fang)(fang)結(jie)構緊(jin)湊，長度(du)方向縮短。其剛性更高，穩(wen)定性更好，同時便于運輸及安(an)裝，見圖6-42所示(shi)；
b. 采用軸(zhou)向換輥(gun)方式。有利于保(bao)持軋機中心(xin)線的穩(wen)定和對中性(xing)，可(ke)減少(shao)廠房跨(kua)距，但不利于單(dan)機架換輥(gun)和事(shi)故處理；
c. 軋輥的液壓平衡采用獨(du)特(te)的擺(bai)臂式結構設(she)計，見圖6-43所示；
d. 連軋(ya)機采(cai)用了(le)液(ye)壓小艙控制系統（HCCS），可實現動態輥縫調整；
e. 采用了芯棒前(qian)行(xing)循環工藝(yi)(yi)。該工藝(yi)(yi)是(shi)指(zhi)當(dang)軋制結束時，芯棒不返回而繼(ji)續前(qian)行(xing)的(de)循環工藝(yi)(yi)以及相
關的配套技術，省去了芯棒返(fan)回時間(jian)，使每根(gen)管的軋制周期縮短4～5s，可提高機組(zu)的產能20％以(yi)上；
f. 采(cai)用了多項工藝(yi)控(kong)制（智(zhi)能(neng)）技(ji)術如(ru)CARTA技(ji)術：是將(jiang)(jiang)生產計(ji)劃、生產過(guo)程控(kong)制和(he)質量保(bao)證三者有機結合起來，以保(bao)證優質、高效、低消(xiao)耗地生產鋼管(guan)；液壓(ya)小艙控(kong)制系(xi)統（HCCS）：可控(kong)制連軋機的(de)液壓(ya)壓(ya)下動作，實(shi)現輥縫調(diao)節。包(bao)括(kuo)實(shi)現溫度(du)補償(chang)、咬(yao)入沖(chong)擊補償(chang)、錐(zhui)形芯(xin)棒伺(si)服和(he)頭尾削薄等功能(neng)；QAS系(xi)統：通(tong)過(guo)對物料的(de)跟(gen)蹤、檢／監測(ce)，對數據進(jin)行(xing)收(shou)集、分(fen)析(xi)和(he)存儲并(bing)將(jiang)(jiang)分(fen)析(xi)的(de)結果及(ji)時反(fan)饋給(gei)生產控(kong)制系(xi)統，以實(shi)施對物料的(de)控(kong)制，保(bao)證鋼管(guan)的(de)質量；MTS系(xi)統：向QAS、CARTA（包(bao)括(kuo)PSS）系(xi)統傳遞訂單信息(xi)，收(shou)集這(zhe)些系(xi)統的(de)檢測(ce)數據并(bing)歸檔保(bao)存：從管(guan)坯稱重(zhong)開始到冷床結束，跟(gen)蹤物料通(tong)過(guo)不同工序(xu)時的(de)流(liu)水號和(he)各(ge)種工藝(yi)調(diao)整數據。
衡(heng)陽華(hua)菱(ling)鋼(gang)管ф340mm連軋(ya)(ya)管機組、攀成鋼(gang)Φ340mm連軋(ya)(ya)管機組
該兩機(ji)(ji)組(zu)均為2005年(nian)建成投產，設(she)計規模為年(nian)產熱軋無縫鋼管50萬噸。機(ji)(ji)組(zu)采用帶導盤錐形輥穿(chuan)孔，帶空減機(ji)(ji)架（VRS）的5機(ji)(ji)架限動芯(xin)棒連軋機(ji)(ji)，12機(ji)(ji)架微張(zhang)力(li)定（減）徑，主要設(she)備從(cong)德國SMSMeer公(gong)司引進。
創新點(dian)：兩套(tao)機組均(jun)采用了(le)穿孔(kong)機工(gong)藝(yi)(yi)(yi)輔(fu)助設計系(xi)統(tong)（CARTA-CPM）、連(lian)軋工(gong)藝(yi)(yi)(yi)監(jian)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)（PSS）、連(lian)軋輥(gun)縫控(kong)(kong)制系(xi)統(tong)（HCCS）、微張力定（減(jian)）徑機工(gong)藝(yi)(yi)(yi)輔(fu)助設計系(xi)統(tong)（CARTA-SM）、物料跟蹤系(xi)統(tong)（MTS）和在線檢測質量保證系(xi)統(tong)（QAS）等工(gong)藝(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制技(ji)術。
攀(pan)成鋼ф159mm三輥連(lian)軋管機(ji)組(zu)（5機(ji)架＋1架空減機(ji)）
2007年建成投(tou)產(chan)，產(chan)品(pin)直徑為(wei)φ48.3~1777.8mm,壁厚3.5～25mm；主(zhu)要(yao)產(chan)品(pin)：鉆桿、油套管、高壓鍋爐管等。
特點及創新點：
1. 采用了錐形輥導盤式(shi)穿孔機，增(zeng)加了后(hou)臺機內定(ding)心裝(zhuang)置和前(qian)臺管坯熱定(ding)心裝(zhuang)置。
2. 采用了意大(da)利達(da)涅利公司開發的三輥(gun)限動(dong)芯棒連軋(ya)管(guan)機 FQM（Fine Quality Mill），其機架(jia)結構設計簡(jian)捷，軋(ya)輥(gun)的液壓平衡(heng)簡(jian)單、直接，有利于輥(gun)縫調(diao)節(jie)，軋(ya)輥(gun)機架(jia)的拆裝(zhuang)和校準更方(fang)便(bian)。結構如圖6-44。
3. 配置了KOCKS公司的(de)(de)(de)24機(ji)(ji)架三輥(gun)式張力減徑機(ji)(ji)。采用單獨軋輥(gun)傳(chuan)動，交流變(bian)頻調速，后三個(ge)(ge)機(ji)(ji)架（K1、K2和K3）軋輥(gun)可(ke)調，便于張力控制，減小機(ji)(ji)架更換(huan)次數(shu)和時間。軋輥(gun)機(ji)(ji)架孔(kong)型是采用普通(tong)數(shu)控車床對單個(ge)(ge)輥(gun)環(huan)進行(xing)(xing)單獨加工，不是采用傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)架軋輥(gun)整體加工方(fang)式。減少了備用機(ji)(ji)架的(de)(de)(de)數(shu)量，又省去專用加工機(ji)(ji)床，也降低長(chang)期運行(xing)(xing)費用。同(tong)(tong)時，由于各機(ji)(ji)架軋輥(gun)實際(ji)直(zhi)徑的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)，采用了變(bian)架間距(ju)的(de)(de)(de)緊湊式設計，縮短(duan)了機(ji)(ji)組長(chang)度，可(ke)進一(yi)步減少增厚端切損。
控制(zhi)方面(mian)，配置了(le)完善(shan)的自動控制(zhi)系統。可實(shi)現鋼(gang)管增厚端(duan)控制(zhi)（HEC）、自動壁厚控制(zhi)（AWC）、傳動系統沖(chong)擊補償、負荷均衡控制(zhi)等必要的控制(zhi)功(gong)能；同時，根據在線檢測信息，可實(shi)時對三個可調軋(ya)輥機(ji)架(jia)進行遠程調節。既(ji)減少切損、降低金屬消耗(hao)，又(you)保證(zheng)了(le)產(chan)品質量。該張(zhang)力減徑機(ji)和軋(ya)輥機(ji)架(jia)如圖6-45所示。
