Pfeiffer 博士在紀念曼內斯曼兄弟發明斜軋穿孔100周年的一篇文章中提到Charles Kellogg時,他稱Kellogg 為失敗的先驅者。文中稱:“這里還得提一下不幸失敗的先驅者 Charles Kellogg.他于1887年在弗吉尼亞的Findlay創辦了一家軋鋼廠,并首次采用連軋技術生產鋼管。·····1890年發明家 Heckert申請了連軋技術專利,該技術采用10架兩輥高速軋機固定芯棒軋制空心管坯。可見在Calmes多機架軋管機問世前80年,就已有了雛形·.....”。早在周期軋管工藝發明之前,美國Kellogg鋼管廠就采用連軋管工藝對鑄鋼空心坯進行延伸軋制,但是,這種軋管工藝的發展、完善卻經歷了漫長的過程。從Kellogg五機架連軋管機1890年問世至今,連軋管機已有120年的歷史了,連軋管工藝是眾多軋管工藝大師們的集體創作的杰作,在Kellogg、Heckert、Fas-sel、Foren、Pfeiffer和岡本等眾多工藝大師們不懈努力之下,豐富和完善了連軋工藝理論,并形成了3種不同的連軋管工藝:全浮動芯棒連軋管工藝、限動芯棒連軋管工藝和半浮動芯棒連軋管工藝,將連軋管工藝推向一個嶄新的階段。
一、連(lian)軋管(guan)工(gong)藝(yi)在20世紀前(qian)80年(1904~1985年)的發展
連(lian)軋管(guan)工藝在20世紀前(qian)80年(nian)的(de)發(fa)展基本上就是(shi)全浮動連(lian)軋管(guan)工藝技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展,這(zhe)可分為如下三(san)個階段。
1. 第一階段(1904~1934年)
在第一階段以Fassel軋機(ji)(ji)(ji)為(wei)代(dai)表。Fassel 軋機(ji)(ji)(ji)以交流電機(ji)(ji)(ji)組傳(chuan)動(dong)、全浮動(dong)長芯棒軋制為(wei)機(ji)(ji)(ji)組的主要技(ji)術特征。熱軋管僅用(yong)于(yu)冷拔坯料,品種(zhong)規格少、質量差、生產率(lv)低。1913年(nian)美國Pittsburgh Steel Products 公司 Monessen 廠的φ40~65mm 連軋管機(ji)(ji)(ji),就是(shi)德國按Fassel軋機(ji)(ji)(ji)設計的,它(ta)是(shi)這一階段的代(dai)表機(ji)(ji)(ji)組。
2. 第(di)二(er)階段(duan)(1934~1950年(nian))
第二階(jie)段以(yi)Foren 軋(ya)機(ji)和Lorain、Gary廠(chang)的(de)(de)(de)連軋(ya)管(guan)機(ji)組為代(dai)表。1934年(nian)美(mei)國 Globe Steel Tube 公司(廠(chang))的(de)(de)(de)26機(ji)架(jia)單(dan)獨傳動(dong)的(de)(de)(de)連軋(ya)管(guan)機(ji)投產,它是采用直流(liu)電機(ji)單(dan)獨傳動(dong)的(de)(de)(de)全浮動(dong)芯棒連軋(ya)管(guan)機(ji),是由該公司 Foren工程師設(she)計的(de)(de)(de)。1948年(nian)后(hou),Lorain、Gary 廠(chang)和 Ellwood 廠(chang)的(de)(de)(de)全浮動(dong)芯棒連軋(ya)管(guan)機(ji)組配置了張力減徑機(ji),擴大了品種(zhong)規(gui)格范圍,設(she)計月產量達0.8萬~2.0萬噸。
3. 第三階(jie)段(1961~1978年)
20世紀60年(nian)代(dai)的(de)連(lian)軋管(guan)機(ji)(ji)組(zu)仍以全浮動(dong)長芯棒軋制(zhi)和(he)直流電(dian)機(ji)(ji)單(dan)獨(du)傳(chuan)動(dong)為主要特征,但由于配(pei)置了多機(ji)(ji)架(jia)、單(dan)獨(du)傳(chuan)動(dong)的(de)張力(li)減徑機(ji)(ji),產(chan)品品種(zhong)規格增至(zhi)400~500種(zhong),月產(chan)量可(ke)達4~5萬(wan)噸。在1970~1978年(nian),由于連(lian)軋工藝理論及(ji)張減工藝理論的(de)研究卓有成效,深化了對連(lian)軋工藝的(de)認識,采用(yong)“竹節(jie)”控制(zhi)和(he)CEC控制(zhi)及(ji)電(dian)子(zi)計算機(ji)(ji)控制(zhi)的(de)連(lian)軋管(guan)機(ji)(ji)組(zu)先后(hou)投產(chan)。這一階段的(de)代(dai)表機(ji)(ji)組(zu)是原聯邦德國(guo)Mulheim 鋼管(guan)廠的(de)RK2機(ji)(ji)組(zu)。
二、三種連軋管(guan)工(gong)藝并存及(ji)全浮動(dong)芯(xin)棒連軋管(guan)工(gong)藝在寶鋼(gang)的發展(1978年至今(jin))
1978年至今,限(xian)動芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(MPM)及半浮動芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(MRK-S)得到了發展并(bing)日(ri)成熟,從(cong)而形成了3種連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)并(bing)存的(de)局面。限(xian)動芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)可(ke)軋(ya)(ya)(ya)出比全(quan)(quan)浮動芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)更(geng)長、口徑更(geng)大的(de)鋼管(guan),但軋(ya)(ya)(ya)制節奏和(he)速度低于全(quan)(quan)浮動芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi),由于它(ta)的(de)出現(xian)晚于全(quan)(quan)浮動芯(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi),在工(gong)藝(yi)自動控制技(ji)術配(pei)置上優(you)于前者,顯示其相對(dui)的(de)優(you)勢(shi)。
但全浮動芯棒連軋管工藝在中小口徑鋼管生產領域中仍保持高節奏、高產能的優點。2004年寶鋼不(bu)銹鋼(gang)管廠曾年產84萬噸。鋼管大大超過了年產50萬噸的設計能力,并將產品最大外徑從139.7mm擴大到177.8mm,壁厚范圍從3~25mm擴大至3~32mm,所生產合金鋼管的合金含量為3%~15%.至于全浮動芯棒連軋管機組工藝上的不足,則可以通過改進穿孔機軋輥設計,發揮竹節控制和CEC控制功能而予以一定程度的彌補。
三、結語
應(ying)(ying)該指(zhi)出,就軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)技術(shu)而言,周(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)和連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)乃同根,均(jun)源于(yu)兩(liang)(liang)(liang)(liang)重(zhong)式軋(ya)(ya)(ya)機(ji)。曼(man)氏斯曼(man)兄弟基于(yu)兩(liang)(liang)(liang)(liang)重(zhong)式軋(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)結構,創造性地(di)設計了獨(du)特的(de)周(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)輥孔(kong)型,促(cu)成了人(ren)工(gong)(gong)(gong)喂料(liao)周(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)誕生(sheng),而Kellogg 和Heckert兩(liang)(liang)(liang)(liang)位大(da)師很(hen)自然(ran)地(di)聯想(xiang)到(dao)配(pei)置多個機(ji)架的(de)兩(liang)(liang)(liang)(liang)重(zhong)式軋(ya)(ya)(ya)機(ji),但(dan)由于(yu)受到(dao)技術(shu)條件的(de)限制(zhi),第1臺連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(Fassel軋(ya)(ya)(ya)機(ji))的(de)問世要比(bi)周(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)晚十幾年。但(dan)“事有必至(zhi)(zhi),理有固然(ran)”。100多年后(hou)周(zhou)(zhou)期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)藝衰矣(yi)!而連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)藝仍充滿發展(zhan)的(de)活力,其理在于(yu):連續軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)總(zong)比(bi)間斷軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)強。至(zhi)(zhi)于(yu)兩(liang)(liang)(liang)(liang)種連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)藝即全浮(fu)動芯(xin)棒(bang)(bang)和限動芯(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)藝的(de)對(dui)比(bi)則不是一(yi)個孰優(you)孰劣的(de)問題,而是一(yi)個應(ying)(ying)用場合不同的(de)問題,即全浮(fu)動芯(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)藝應(ying)(ying)用于(yu)(中)小(xiao)口(kou)徑無縫(feng)不銹鋼管(guan)(guan)生(sheng)產(chan),而限動芯(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)藝應(ying)(ying)用于(yu)大(da)口(kou)徑和較大(da)口(kou)徑無縫(feng)鋼管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)。當然(ran),這樣的(de)看法要在對(dui)168PQF和140FFM(全浮(fu)動芯(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji))進行較長時間的(de)對(dui)比(bi)考察后(hou)才能作(zuo)出恰當的(de)結論。