我(wo)國(guo)于20世紀70年代(dai)開始(shi)研制全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)，國(guo)產(chan)的Φ76mm全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)于80年代(dai)末在衡(heng)陽鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)廠試生產(chan)。80年代(dai)初開始(shi)，我(wo)國(guo)陸續引進連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)生產(chan)線。至今已有46套(tao)(tao)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)。其(qi)(qi)中限動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)44套(tao)(tao)，全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)、半浮動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)各1套(tao)(tao)。在44套(tao)(tao)限動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)中，三輥(gun)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)28條，其(qi)(qi)余(yu)均為兩(liang)輥(gun)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)。下面結合幾個典(dian)型機(ji)(ji)組(zu)例子(zi)介(jie)紹我(wo)國(guo)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)發(fa)展情況。
寶鋼無縫鋼管廠ф140m浮動芯(xin)棒連軋管機組（8機架，呈45°角布(bu)置(zhi)）
1985年建成(cheng)投產(chan)(chan)，是我國從德國引進(jin)的(de)第1套(tao)先進(jin)的(de)熱軋(ya)無縫(feng)(feng)鋼管(guan)連軋(ya)機組，設計(ji)產(chan)(chan)量50萬(wan)噸／年，產(chan)(chan)品(pin)規格為(wei)Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用(yong)于生(sheng)產(chan)(chan)油井(jing)管(guan)和鍋爐管(guan)。該機組具有現(xian)(xian)代化的(de)管(guan)理模式(shi)和在線全(quan)自(zi)動化運(yun)行方式(shi)。它(ta)的(de)建成(cheng)投產(chan)(chan)大(da)大(da)提高了我國熱軋(ya)無縫(feng)(feng)鋼管(guan)技(ji)術裝備水平，提高了無縫(feng)(feng)鋼管(guan)產(chan)(chan)品(pin)的(de)質量和生(sheng)產(chan)(chan)的(de)各項技(ji)術指標(biao)，讓業內人士大(da)開眼界，并成(cheng)為(wei)我國現(xian)(xian)代化無縫(feng)(feng)鋼管(guan)發展史上(shang)的(de)一個里(li)程碑(bei)。
1. 與當時國內自動軋(ya)管機(ji)、周期式軋(ya)管機(ji)相比，該連軋(ya)管機(ji)組的優勢(shi)是：
a. 軋制節奏快(kuai)3.5～4p／min；
b. 產(chan)量(liang)高(gao)，設(she)計產(chan)量(liang)50萬(wan)(wan)噸／年（該機組實際最高(gao)年產(chan)量(liang)超過了85萬(wan)(wan)噸）；
c. 壁(bi)(bi)厚(hou)精度較(jiao)高，壁(bi)(bi)厚(hou)偏(pian)差(cha)±7％～9％；
d. 延伸系(xi)數(shu)較大4～5；
e. 可生產較長的(de)荒管大于33m；
2. 主要工藝技(ji)術裝備和智能化方面(mian)創新：
a. 采用帶導盤的狄塞爾穿孔機；
b. 穿(chuan)孔機采用了可變速軋制；
c. 采用了頂桿快速更(geng)換；
d. 采用了步進式再加熱爐；
e. 采用了28機(ji)架三輥式(shi)張力減徑機(ji)，并帶有(you)頭尾(wei)（CEC）控(kong)制技(ji)術(shu)；
f. 熱軋生產線(xian)配(pei)有過程管理機和PLC控制系統(tong)，實現(xian)了全自動化生產。
天津(jin)鋼管公司(si)ф250mm限動芯棒連軋管機組（7機架，呈(cheng)45°角布置）
該連軋管(guan)機組由意(yi)大利引進，1992年建成(cheng)投產，是(shi)我國(guo)引進的第一套(tao)限動芯(xin)棒(bang)連軋管(guan)機組，產品(pin)直徑為ф114～273.1mm，壁(bi)厚4.5～35mm，主要產品(pin)定位于當時國(guo)內緊缺的石油套(tao)管(guan)。
1. 與浮動(dong)式芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)管機組相比(bi)，限動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)管機組的優勢：
a. 鋼管(guan)的(de)壁(bi)厚精(jing)度更高，壁(bi)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(ge)范(fan)圍(wei)更(geng)寬，該機組規格(ge)范(fan)圍(wei)為(wei)φ114～273mm（限動(dong)芯棒連軋管機組目前可生產的(de)最(zui)大(da)的(de)直(zhi)徑(jing)為(wei)φ508mm）；
d. 可(ke)軋制(zhi)的荒(huang)管長度更長（該機組(zu)荒(huang)管長度為32～33m，理論上可(ke)大(da)于45m）；
e. 延伸系數大于5；
f. 能(neng)耗比浮動式連軋機(ji)組低30％左右。
2. 主(zhu)要工藝技(ji)術(shu)裝備和(he)智能化方面創新：
a. 穿孔機設置了(le)機內(nei)定心輥；
b. 穿孔機采(cai)用(yong)了頂桿(gan)快速更換；
c. 設置了頂(ding)桿預旋轉(zhuan)裝置；
d. 采用線外預穿芯棒(bang)工藝；
e. 連軋(ya)機(ji)采用了(le)快速換輥（兩側(ce)更換）；
f. 配備了(le)在(zai)線測(ce)(ce)(ce)厚、測(ce)(ce)(ce)徑(jing)、測(ce)(ce)(ce)長(chang)、測(ce)(ce)(ce)速、測(ce)(ce)(ce)溫等裝(zhuang)置(zhi)，能及時(shi)監(jian)控(kong)鋼管的幾何尺寸。
衡陽鋼(gang)管廠φ89mm半浮動芯(xin)棒連軋管機組（6機架，水(shui)平垂直布置）
1997年建成投產，該連(lian)軋管(guan)(guan)機組由德國(guo)引進，是我國(guo)第(di)一(yi)套半浮(fu)動芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)(guan)機（也是唯(wei)一(yi)的一(yi)套）。產品(pin)直徑為(wei)φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產品(pin)為(wei)高壓鍋爐管(guan)(guan)。
1. 半浮動(dong)芯棒連軋(ya)管機組的優(you)勢是(shi)：
a. 軋制節奏較快3～3.5p／min，稍低(di)于(yu)浮動式軋機(ji)(ji)，但高于(yu)限動芯(xin)棒(bang)軋機(ji)(ji)；
b. 避免了(le)“竹節”的產生，壁厚(hou)精(jing)度與限(xian)動軋(ya)機相當；
c. 產(chan)量(liang)高(gao)。高(gao)于同(tong)規格限動(dong)軋機的(de)產(chan)量(liang)。
2. 主要(yao)工藝技(ji)術裝備創新：
a. 采(cai)用錐形(xing)輥(gun)導板式穿孔機，輾軋角為10°，采(cai)用前(qian)臺主(zhu)傳動(dong)即(ji)主(zhu)電機、傳動(dong)軸布置(zhi)在(zai)前(qian)臺，有利于(yu)穿孔機實(shi)現(xian)頂桿(gan)循環和(he)設備(bei)維護（一般(ban)錐形(xing)輥(gun)穿孔機的傳動(dong)軸布置(zhi)在(zai)出口側，輾軋角為15°）；
b. 芯棒運行采用半浮式(shi)工藝。既有限動(dong)軋機(ji)壁厚精度(du)高的特點，又有浮動(dong)軋管機(ji)節(jie)奏快的特點，適于(yu)生產(chan)中、小直徑無縫鋼管。
包鋼連(lian)軋(ya)管廠φ180mm少機架(jia)限(xian)動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)機組（5機架(jia)，水平垂直布置(zhi)）
2000年(nian)φ180mm限動芯(xin)棒連軋管機組建成投產（國內第(di)一(yi)套5機架(jia)連軋管機組）。該機組由意大利引(yin)進，產品規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主要產品為油(you)井管和鍋爐管。
1. 5機架（Mini-MPM）限(xian)動芯棒連軋(ya)管機組的特點是：
a. 連軋機(ji)組(zu)采用(yong)了(le)5機(ji)架，較大幅度降(jiang)低了(le)機(ji)電設(she)備(bei)投(tou)資和基建費用(yong)，同時也(ye)減少了(le)生(sheng)產工具的費用(yong)；
b. 該機組的另一特(te)點(dian)是，12架微張力定徑機與24架張力減徑機串列布(bu)置。
2. 主要創新(xin)點：
a. 連軋機軋輥調整采用了液壓壓下，因而可實現在(zai)線(xian)輥縫(feng)調整；
b. 配備了鋼管(guan)頭尾削尖(jian)功能，以(yi)改善鋼管(guan)頭尾的壁厚偏差。
鞍鋼(gang)無縫(feng)鋼(gang)管(guan)廠ф159mm限(xian)動芯棒連軋管(guan)機組（5機架，水(shui)平垂直布置）
2002年(nian)(nian)鞍鋼(gang)集團(tuan)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)廠通(tong)過對靈山(shan)ф140mm軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)的技術改造，建成一套φ159mm限(xian)動芯棒連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)。該連軋(ya)機(ji)組(zu)由德國引進，產(chan)(chan)品直徑為φ7～177.8mm，壁(bi)厚4.5～16mm，設計(ji)產(chan)(chan)量為20萬噸／年(nian)(nian)。
主(zhu)要特點和創新點：
1. 除連軋管主機與限動裝置(zhi)由國(guo)外供貨(huo)，其余(yu)設備分(fen)別(bie)由國(guo)外提供基本數據、或基本設計(ji)、或詳細設計(ji)，由國(guo)內制造。
2. 穿孔機通過利舊，改造為導板錐形輥臥式穿孔機，輾(zhan)軋角為3.3°，完全由國內設計(ji)制造。
3. 在定徑機前(qian)設置(zhi)了電感應再加熱裝置(zhi)。
天津鋼管公司ф168mm三輥限(xian)動芯(xin)棒(bang)連軋管機組（5機架＋1架空(kong)減機）
2003年建成投產(chan)，是世(shi)界上第(di)一套(tao)三輥(gun)連(lian)軋(ya)管(guan)機組(zu)（PQF），產(chan)品直徑(jing)為Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要產(chan)品：鉆桿、油套(tao)管(guan)、高(gao)壓鍋爐管(guan)等，在設計(ji)上還考慮了可軋(ya)制高(gao)合金、不銹鋼管(guan)等難變形金屬。
1. 該機組的優(you)勢：
a. 壁厚精度更高(gao)
三(san)輥布置使芯(xin)棒在孔型中的對中性更好，軋制過程更加平穩(wen)，金屬變形(xing)更加均勻，壁厚偏(pian)差(cha)達到±5％～6％；
b. 鋼管表面質量(liang)更好(hao)
孔型槽底與輥(gun)肩各點線速度差減(jian)小(xiao)(xiao)、金屬不均勻流(liu)動減(jian)小(xiao)(xiao)、橫向變(bian)形減(jian)小(xiao)(xiao)，減(jian)緩了因軋輥(gun)側壁(bi)結(jie)瘤而在(zai)金屬表面上留下(xia)的(de)壓(ya)痕缺陷，使鋼(gang)管(guan)表面更加光潔；
c. 可軋(ya)制高合金、不(bu)銹鋼等變形難(nan)度更大的金屬
采用三輥軋制工藝和機(ji)(ji)架采用圓形結(jie)構設(she)計，使(shi)機(ji)(ji)架的剛性(xing)高(gao)，受力均勻，單(dan)輥受力減小；
d. 軋制缺(que)陷減少
因不均勻變(bian)形減小、金屬的縱向拉應力降低，拉裂、拉凹等(deng)缺(que)陷大(da)幅度減少；
e. 金屬收得(de)率高
軋(ya)制缺(que)陷減少，尾部不規則部分切除(chu)減少近40％；
f. 可軋制更薄的(de)鋼管
徑壁比D／S達50；
g. 工具(ju)消耗顯著降低(di)
無論是軋輥的(de)尺寸，還是軋輥的(de)磨損，都呈較大幅(fu)度下(xia)降。
2. 主要工藝技術裝備(bei)和智能化(hua)方(fang)面的(de)創(chuang)新：
a. 牌坊(fang)的結(jie)(jie)構(gou)設(she)計使其(qi)剛(gang)性(xing)高、穩定(ding)性(xing)好。牌坊(fang)采用(yong)全(quan)新的整(zheng)體(ti)圓(yuan)筒形框架(jia)結(jie)(jie)構(gou)設(she)計，5個機(ji)架(jia)加空減機(ji)架(jia)的牌坊(fang)全(quan)部用(yong)大型螺桿連(lian)接為一體(ti)，牌坊(fang)結(jie)(jie)構(gou)緊湊，長(chang)度方向(xiang)縮短。其(qi)剛(gang)性(xing)更高，穩定(ding)性(xing)更好，同時便(bian)于運輸(shu)及安裝，見圖6-42所示；
b. 采用軸(zhou)向換輥(gun)方式。有利于(yu)保(bao)持軋(ya)機中(zhong)心線(xian)的(de)穩定和對中(zhong)性，可減(jian)少(shao)廠房跨距，但不(bu)利于(yu)單機架換輥(gun)和事故(gu)處理；
c. 軋輥(gun)的(de)(de)液壓(ya)平(ping)衡采(cai)用獨(du)特的(de)(de)擺臂式結構設計(ji)，見圖6-43所示；
d. 連軋機(ji)采用了液壓小艙(cang)控制系統（HCCS），可實現動態輥縫調整；
e. 采用了芯棒前行(xing)循環(huan)工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)是指當軋制結束(shu)時，芯棒不返回而繼(ji)續前行(xing)的(de)循環(huan)工(gong)藝(yi)以及相(xiang)
關的(de)配套技(ji)術，省去了芯棒返回時(shi)間，使每根管的(de)軋制周期縮短4～5s，可提高機(ji)組的(de)產(chan)能20％以上；
f. 采(cai)用了多項(xiang)工(gong)藝(yi)控(kong)制(zhi)(zhi)（智能(neng)）技(ji)術如CARTA技(ji)術：是(shi)將生(sheng)(sheng)產(chan)計(ji)劃、生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)質(zhi)量保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)三者有(you)機結(jie)合起來，以保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)優質(zhi)、高效(xiao)、低(di)消(xiao)耗地生(sheng)(sheng)產(chan)鋼管(guan)(guan)；液壓小(xiao)艙(cang)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)（HCCS）：可控(kong)制(zhi)(zhi)連軋機的(de)(de)液壓壓下動作，實(shi)現輥縫調節。包括實(shi)現溫度(du)補(bu)償、咬入沖擊(ji)補(bu)償、錐形(xing)芯棒伺(si)服和(he)頭尾削薄(bo)等功能(neng)；QAS系(xi)統(tong)：通過(guo)對(dui)物料的(de)(de)跟蹤、檢／監測，對(dui)數(shu)據(ju)進行收集、分析和(he)存儲(chu)并將分析的(de)(de)結(jie)果及時反饋給生(sheng)(sheng)產(chan)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)，以實(shi)施對(dui)物料的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)質(zhi)量；MTS系(xi)統(tong)：向QAS、CARTA（包括PSS）系(xi)統(tong)傳(chuan)遞訂單信(xin)息，收集這些系(xi)統(tong)的(de)(de)檢測數(shu)據(ju)并歸檔保(bao)(bao)存：從管(guan)(guan)坯稱(cheng)重開(kai)始到冷(leng)床結(jie)束，跟蹤物料通過(guo)不同(tong)工(gong)序時的(de)(de)流水(shui)號和(he)各種工(gong)藝(yi)調整數(shu)據(ju)。
衡陽(yang)華菱鋼管(guan)ф340mm連軋管(guan)機(ji)組(zu)、攀成鋼Φ340mm連軋管(guan)機(ji)組(zu)
該兩機(ji)組均為(wei)2005年建成(cheng)投產(chan)，設計(ji)規模為(wei)年產(chan)熱軋無(wu)縫鋼(gang)管50萬噸。機(ji)組采用帶導盤錐形輥穿孔，帶空減機(ji)架（VRS）的5機(ji)架限(xian)動芯棒連(lian)軋機(ji)，12機(ji)架微(wei)張(zhang)力定（減）徑，主要設備從德(de)國SMSMeer公司引(yin)進。
創新點：兩套(tao)機組均采用了穿孔機工(gong)藝(yi)輔(fu)助(zhu)設(she)(she)計(ji)(ji)系(xi)統(tong)（CARTA-CPM）、連(lian)軋(ya)工(gong)藝(yi)監控系(xi)統(tong)（PSS）、連(lian)軋(ya)輥縫控制系(xi)統(tong)（HCCS）、微(wei)張力定（減）徑機工(gong)藝(yi)輔(fu)助(zhu)設(she)(she)計(ji)(ji)系(xi)統(tong)（CARTA-SM）、物(wu)料(liao)跟(gen)蹤(zong)系(xi)統(tong)（MTS）和在線檢測質量保證系(xi)統(tong)（QAS）等工(gong)藝(yi)控制技術。
攀成鋼ф159mm三輥連軋管(guan)機組（5機架＋1架空(kong)減機）
2007年建成投產，產品直徑為(wei)φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚3.5～25mm；主要產品：鉆桿、油套管、高壓鍋(guo)爐(lu)管等。
特點(dian)及創新點(dian)：
1. 采用了錐形輥導盤式(shi)穿孔機，增加了后臺機內定心裝(zhuang)置和前臺管坯熱定心裝(zhuang)置。
2. 采(cai)用了(le)意大利達涅利公(gong)司(si)開(kai)發的三輥(gun)限動芯棒連(lian)軋管機 FQM（Fine Quality Mill），其機架(jia)(jia)結構(gou)設計簡(jian)(jian)捷，軋輥(gun)的液壓平衡簡(jian)(jian)單(dan)、直接，有利于輥(gun)縫調節，軋輥(gun)機架(jia)(jia)的拆(chai)裝和校(xiao)準更方便。結構(gou)如(ru)圖6-44。
3. 配置了(le)KOCKS公司的(de)24機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)三輥(gun)式張力(li)減徑(jing)機(ji)(ji)(ji)。采(cai)用(yong)(yong)單(dan)獨軋(ya)輥(gun)傳(chuan)動，交流(liu)變(bian)頻調(diao)速，后三個機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)（K1、K2和K3）軋(ya)輥(gun)可(ke)調(diao)，便于(yu)張力(li)控制，減小機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)更換次數和時(shi)間。軋(ya)輥(gun)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)孔型是(shi)采(cai)用(yong)(yong)普通數控車(che)床對單(dan)個輥(gun)環進行單(dan)獨加(jia)工(gong)，不是(shi)采(cai)用(yong)(yong)傳(chuan)統的(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)整體(ti)加(jia)工(gong)方式。減少了(le)備用(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)的(de)數量，又省去專(zhuan)用(yong)(yong)加(jia)工(gong)機(ji)(ji)(ji)床，也降低長期(qi)運行費用(yong)(yong)。同時(shi)，由于(yu)各機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)實際直徑(jing)的(de)不同，采(cai)用(yong)(yong)了(le)變(bian)架(jia)(jia)(jia)間距的(de)緊湊式設(she)計，縮短了(le)機(ji)(ji)(ji)組長度，可(ke)進一步減少增厚端切損。
控(kong)(kong)制方面，配置了完善的自(zi)動控(kong)(kong)制系統。可實現鋼(gang)管(guan)增厚(hou)(hou)端控(kong)(kong)制（HEC）、自(zi)動壁厚(hou)(hou)控(kong)(kong)制（AWC）、傳動系統沖擊補(bu)償、負(fu)荷(he)均衡(heng)控(kong)(kong)制等(deng)必(bi)要的控(kong)(kong)制功(gong)能；同時(shi)，根據在(zai)線(xian)檢測信(xin)息，可實時(shi)對三(san)個(ge)可調(diao)(diao)軋輥(gun)機(ji)(ji)架(jia)進行遠程調(diao)(diao)節。既(ji)減(jian)少切損、降(jiang)低金屬(shu)消耗，又保證了產(chan)品質量。該張力減(jian)徑機(ji)(ji)和(he)軋輥(gun)機(ji)(ji)架(jia)如圖6-45所示。
