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、連軋管工藝在(zai)20世紀前(qian)80年(1904~1985年)的發(fa)展(zhan)
連軋管工藝(yi)在(zai)20世紀前(qian)80年的發(fa)展基本上(shang)就(jiu)是(shi)全浮動連軋管工藝(yi)技術的發(fa)展,這可分為如下三(san)個階段(duan)。
1. 第一階段(duan)(1904~1934年)
在第一(yi)階(jie)段以Fassel軋機(ji)為代表。Fassel 軋機(ji)以交流電機(ji)組(zu)傳(chuan)動(dong)(dong)、全浮動(dong)(dong)長芯棒軋制為機(ji)組(zu)的主要技術特征。熱軋管(guan)僅用于冷拔坯料,品(pin)種規格少、質(zhi)量差、生產率低(di)。1913年美國(guo)Pittsburgh Steel Products 公(gong)司 Monessen 廠的φ40~65mm 連軋管(guan)機(ji),就是德國(guo)按Fassel軋機(ji)設計的,它是這一(yi)階(jie)段的代表機(ji)組(zu)。
2. 第二階段(1934~1950年)
第二階段以Foren 軋(ya)(ya)機(ji)和(he)Lorain、Gary廠的(de)連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)組為代表。1934年美國 Globe Steel Tube 公司(si)(廠)的(de)26機(ji)架單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)的(de)連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)投產,它(ta)是采用直流電機(ji)單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)的(de)全浮(fu)動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji),是由該公司(si) Foren工程師(shi)設(she)計的(de)。1948年后,Lorain、Gary 廠和(he) Ellwood 廠的(de)全浮(fu)動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)組配置了張(zhang)力減徑機(ji),擴大了品種規格范圍,設(she)計月產量達(da)0.8萬(wan)~2.0萬(wan)噸(dun)。
3. 第(di)三階段(1961~1978年)
20世紀60年代的(de)連(lian)軋管機組(zu)(zu)仍以全浮(fu)動(dong)長芯(xin)棒軋制和直流電機單獨傳動(dong)為主要特征,但由(you)于配置了(le)多機架(jia)、單獨傳動(dong)的(de)張力減(jian)徑機,產(chan)品品種(zhong)(zhong)規格增(zeng)至400~500種(zhong)(zhong),月產(chan)量可(ke)達4~5萬噸。在1970~1978年,由(you)于連(lian)軋工(gong)藝(yi)理論(lun)及張減(jian)工(gong)藝(yi)理論(lun)的(de)研究卓(zhuo)有(you)成(cheng)效,深化了(le)對連(lian)軋工(gong)藝(yi)的(de)認識,采(cai)用“竹節”控(kong)(kong)制和CEC控(kong)(kong)制及電子計算(suan)機控(kong)(kong)制的(de)連(lian)軋管機組(zu)(zu)先后(hou)投產(chan)。這一階段(duan)的(de)代表機組(zu)(zu)是原聯邦德(de)國(guo)Mulheim 鋼管廠的(de)RK2機組(zu)(zu)。
二、三種(zhong)連(lian)軋管(guan)工藝并存(cun)及全浮動芯棒連(lian)軋管(guan)工藝在寶鋼的發展(zhan)(1978年至今)
1978年至今,限動(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(MPM)及半浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(MRK-S)得(de)到了(le)發展并日成熟(shu),從而(er)形(xing)成了(le)3種連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)并存(cun)的(de)局面(mian)。限動(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)可軋(ya)出(chu)比全(quan)浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)更(geng)長、口(kou)徑更(geng)大的(de)鋼(gang)管(guan),但軋(ya)制(zhi)節奏和速度低于(yu)(yu)全(quan)浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi),由于(yu)(yu)它的(de)出(chu)現晚于(yu)(yu)全(quan)浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi),在工(gong)藝(yi)(yi)(yi)自動(dong)(dong)控制(zhi)技術(shu)配置上優于(yu)(yu)前(qian)者,顯(xian)示其相對的(de)優勢。
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年寶鋼不銹鋼管廠曾年產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)該指(zhi)出(chu),就軋(ya)(ya)(ya)制技術而(er)(er)言,周(zhou)期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機和(he)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機乃同(tong)根,均源于(yu)(yu)兩重式軋(ya)(ya)(ya)機。曼氏斯(si)曼兄弟(di)基于(yu)(yu)兩重式軋(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)(de)結(jie)構(gou),創造性地設(she)計了獨特(te)的(de)(de)(de)周(zhou)期軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)孔型,促(cu)成了人工喂料(liao)周(zhou)期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機的(de)(de)(de)誕生,而(er)(er)Kellogg 和(he)Heckert兩位大師很自然(ran)地聯想(xiang)到配置多(duo)個(ge)機架的(de)(de)(de)兩重式軋(ya)(ya)(ya)機,但由于(yu)(yu)受(shou)到技術條件的(de)(de)(de)限制,第(di)1臺連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(Fassel軋(ya)(ya)(ya)機)的(de)(de)(de)問世要(yao)比(bi)周(zhou)期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機晚十(shi)幾(ji)年。但“事(shi)有必至,理(li)有固然(ran)”。100多(duo)年后(hou)周(zhou)期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝衰(shuai)矣!而(er)(er)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝仍充滿發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)活力,其理(li)在于(yu)(yu):連(lian)(lian)續軋(ya)(ya)(ya)管(guan)總比(bi)間斷軋(ya)(ya)(ya)管(guan)強。至于(yu)(yu)兩種(zhong)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝即全(quan)浮動(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)和(he)限動(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝的(de)(de)(de)對比(bi)則不是一個(ge)孰優孰劣(lie)的(de)(de)(de)問題(ti),而(er)(er)是一個(ge)應(ying)用場合不同(tong)的(de)(de)(de)問題(ti),即全(quan)浮動(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝應(ying)用于(yu)(yu)(中)小(xiao)口徑(jing)無(wu)縫不銹鋼(gang)管(guan)生產(chan),而(er)(er)限動(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝應(ying)用于(yu)(yu)大口徑(jing)和(he)較(jiao)大口徑(jing)無(wu)縫鋼(gang)管(guan)生產(chan)。當(dang)然(ran),這(zhe)樣的(de)(de)(de)看法要(yao)在對168PQF和(he)140FFM(全(quan)浮動(dong)(dong)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機)進行較(jiao)長時(shi)間的(de)(de)(de)對比(bi)考察后(hou)才能作出(chu)恰當(dang)的(de)(de)(de)結(jie)論。