我(wo)國于20世紀70年(nian)代開始研制(zhi)全浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)，國產(chan)的Φ76mm全浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)于80年(nian)代末在衡陽鋼管(guan)(guan)(guan)廠試生(sheng)產(chan)。80年(nian)代初開始，我(wo)國陸續引進連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)生(sheng)產(chan)線。至今已有46套(tao)(tao)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)。其(qi)中限(xian)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)44套(tao)(tao)，全浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)、半(ban)浮(fu)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)各1套(tao)(tao)。在44套(tao)(tao)限(xian)動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)中，三輥(gun)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)28條，其(qi)余均為兩(liang)輥(gun)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)。下面結合幾個典型機(ji)(ji)組(zu)例(li)子介紹我(wo)國連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)發展情況。
寶鋼無(wu)縫鋼管(guan)廠ф140m浮動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)機組（8機架(jia)，呈(cheng)45°角布(bu)置）
1985年建成(cheng)投(tou)產(chan)，是我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)從德國(guo)(guo)(guo)引進的(de)(de)第(di)1套先進的(de)(de)熱軋(ya)無縫鋼管連軋(ya)機(ji)組(zu)(zu)，設(she)計產(chan)量50萬(wan)噸／年，產(chan)品(pin)規格為Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要(yao)用于生(sheng)產(chan)油井管和(he)鍋爐管。該(gai)機(ji)組(zu)(zu)具有現代(dai)(dai)化(hua)的(de)(de)管理模(mo)式和(he)在線全自動化(hua)運行方式。它的(de)(de)建成(cheng)投(tou)產(chan)大大提(ti)高了我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)熱軋(ya)無縫鋼管技術裝備水平，提(ti)高了無縫鋼管產(chan)品(pin)的(de)(de)質量和(he)生(sheng)產(chan)的(de)(de)各項技術指標，讓(rang)業內人士大開(kai)眼界，并(bing)成(cheng)為我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)現代(dai)(dai)化(hua)無縫鋼管發(fa)展史上的(de)(de)一(yi)個里程碑(bei)。
1. 與(yu)當時國(guo)內(nei)自動軋管機、周期式(shi)軋管機相比，該連軋管機組(zu)的優勢是(shi)：
a. 軋制節(jie)奏快3.5～4p／min；
b. 產(chan)(chan)量高(gao)，設計(ji)產(chan)(chan)量50萬噸(dun)／年(nian)（該機組實際最(zui)高(gao)年(nian)產(chan)(chan)量超過了85萬噸(dun)）；
c. 壁(bi)厚(hou)精度較高，壁(bi)厚(hou)偏差(cha)±7％～9％；
d. 延伸系數較大4～5；
e. 可生產(chan)較長的荒(huang)管大于33m；
2. 主要(yao)工(gong)藝技術裝(zhuang)備和智能(neng)化方面創(chuang)新：
a. 采用帶導盤(pan)的狄塞爾穿(chuan)孔機；
b. 穿孔機(ji)采用了可(ke)變速軋制；
c. 采用(yong)了頂桿快速(su)更換；
d. 采用(yong)了步進式(shi)再加熱爐；
e. 采用了(le)28機架(jia)三輥式張力(li)減徑機，并帶有頭尾(wei)（CEC）控制(zhi)技(ji)術；
f. 熱軋生(sheng)(sheng)產(chan)線配有過程管理機和PLC控制系統，實現了(le)全自動化(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)。
天(tian)津鋼管公司ф250mm限動芯棒連(lian)軋管機組（7機架，呈(cheng)45°角布置）
該連(lian)軋管機(ji)組由意大利引進(jin)，1992年建成投(tou)產(chan)，是我(wo)國(guo)引進(jin)的(de)第一套限動芯棒連(lian)軋管機(ji)組，產(chan)品直徑(jing)為ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主要產(chan)品定位于當時國(guo)內(nei)緊(jin)缺的(de)石油套管。
1. 與浮動式芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)管機(ji)組相比，限動芯(xin)(xin)棒(bang)連軋(ya)管機(ji)組的優勢：
a. 鋼管的壁(bi)厚(hou)精度更高，壁(bi)厚(hou)偏(pian)差(cha)±6％～8％；
b. 可軋(ya)制D／S大(da)于42的薄壁鋼管；
c. 可生產(chan)(chan)的產(chan)(chan)品規格范圍更寬，該機(ji)(ji)組(zu)規格范圍為φ114～273mm（限動芯棒連軋管(guan)機(ji)(ji)組(zu)目(mu)前可生產(chan)(chan)的最大的直徑為φ508mm）；
d. 可(ke)軋(ya)制的荒管長度(du)更長（該機組荒管長度(du)為(wei)32～33m，理論上可(ke)大于45m）；
e. 延伸系數(shu)大于5；
f. 能耗比浮動式連軋機組(zu)低30％左右。
2. 主要工藝技(ji)術裝備和智能化方面創新：
a. 穿孔機(ji)設置了機(ji)內定心輥(gun)；
b. 穿孔(kong)機采(cai)用了頂桿(gan)快速(su)更換(huan)；
c. 設置了頂桿預旋轉裝置；
d. 采用線外預穿芯棒工(gong)藝；
e. 連軋機采用(yong)了快速換(huan)輥(gun)（兩側更換(huan)）；
f. 配備(bei)了在線測厚、測徑(jing)、測長、測速、測溫(wen)等裝置，能(neng)及時監(jian)控鋼管的幾何尺寸。
衡陽鋼管廠φ89mm半浮動(dong)芯棒(bang)連軋管機組(zu)（6機架，水(shui)平垂直布置）
1997年建成投產(chan)，該連軋(ya)管機組由德國(guo)引進，是我國(guo)第一套半浮動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)管機（也(ye)是唯一的(de)一套）。產(chan)品直徑(jing)為φ25～89mm，壁(bi)厚2.5～12mm，主(zhu)要產(chan)品為高壓鍋爐管。
1. 半浮(fu)動芯棒連軋管機組的(de)優勢是：
a. 軋(ya)制節奏較快(kuai)3～3.5p／min，稍低于(yu)浮動(dong)式軋(ya)機(ji)，但高(gao)于(yu)限動(dong)芯棒軋(ya)機(ji)；
b. 避免了(le)“竹節”的產(chan)生(sheng)，壁(bi)厚精(jing)度與限動軋(ya)機(ji)相(xiang)當；
c. 產量高(gao)。高(gao)于同規格限動軋機的產量。
2. 主要工藝技術(shu)裝備創新：
a. 采用錐形輥(gun)導(dao)板式穿(chuan)孔(kong)機(ji)，輾軋角為10°，采用前臺(tai)主傳動即(ji)主電機(ji)、傳動軸布置在(zai)前臺(tai)，有利于穿(chuan)孔(kong)機(ji)實現頂桿循(xun)環和設(she)備維(wei)護（一(yi)般錐形輥(gun)穿(chuan)孔(kong)機(ji)的傳動軸布置在(zai)出口側，輾軋角為15°）；
b. 芯棒運(yun)行采用半浮(fu)式工藝(yi)。既有限動軋(ya)機壁厚精度高(gao)的特點(dian)，又(you)有浮(fu)動軋(ya)管機節(jie)奏快的特點(dian)，適于生(sheng)產中、小(xiao)直徑無縫(feng)鋼管。
包(bao)鋼連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)廠(chang)φ180mm少機架限動芯棒連(lian)(lian)軋(ya)機組（5機架，水平(ping)垂直布置）
2000年φ180mm限動芯棒連軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)(zu)建成投產（國內第(di)一套5機(ji)架連軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)(zu)）。該機(ji)組(zu)(zu)由意大利(li)引進，產品(pin)(pin)規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主(zhu)要產品(pin)(pin)為油(you)井(jing)管(guan)(guan)和(he)鍋(guo)爐(lu)管(guan)(guan)。
1. 5機架（Mini-MPM）限動芯棒連軋管(guan)機組的特點是：
a. 連軋機組采用(yong)了5機架，較大(da)幅度(du)降低了機電設備投資和(he)基(ji)建費用(yong)，同時也(ye)減少了生產工具的費用(yong)；
b. 該機(ji)組的(de)另一(yi)特點是，12架(jia)微(wei)張力定徑機(ji)與24架(jia)張力減徑機(ji)串列布置(zhi)。
2. 主要創新(xin)點：
a. 連(lian)軋機(ji)軋輥調(diao)整(zheng)采用(yong)了(le)液壓(ya)壓(ya)下，因而(er)可實現在線(xian)輥縫調(diao)整(zheng)；
b. 配備(bei)了鋼(gang)管頭尾削尖功能，以(yi)改(gai)善鋼(gang)管頭尾的壁(bi)厚偏差。
鞍鋼(gang)無(wu)縫鋼(gang)管(guan)廠ф159mm限(xian)動(dong)芯棒(bang)連軋管(guan)機組（5機架(jia)，水平垂直布置(zhi)）
2002年(nian)鞍(an)鋼集團(tuan)無縫鋼管(guan)廠通過(guo)對靈山ф140mm軋(ya)管(guan)機組的技(ji)術改造，建(jian)成一套φ159mm限(xian)動芯棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機組。該連(lian)(lian)軋(ya)機組由德(de)國引進，產品直徑為(wei)φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設(she)計產量(liang)為(wei)20萬噸／年(nian)。
主要特點和(he)創新點：
1. 除連軋管主機(ji)與限動裝置由國(guo)外(wai)供貨，其余設(she)備分別由國(guo)外(wai)提(ti)供基本數據(ju)、或(huo)基本設(she)計、或(huo)詳(xiang)細設(she)計，由國(guo)內制(zhi)造。
2. 穿(chuan)孔機通(tong)過利舊，改(gai)造為導板錐形輥臥式穿(chuan)孔機，輾軋角為3.3°，完(wan)全由國(guo)內設計(ji)制造。
3. 在定徑機前設置了電感應再加(jia)熱裝置。
天(tian)津鋼管公司ф168mm三輥限動(dong)芯(xin)棒連軋管機組（5機架(jia)＋1架(jia)空減(jian)機）
2003年建(jian)成投(tou)產(chan)，是世(shi)界(jie)上第一套三輥連軋(ya)管機(ji)組（PQF），產(chan)品直徑為Φ32～168.3mm，壁(bi)厚3.5～22mm，主要產(chan)品：鉆(zhan)桿、油(you)套管、高壓鍋(guo)爐管等，在(zai)設計上還(huan)考慮了可(ke)軋(ya)制高合金、不銹(xiu)鋼管等難變形金屬。
1. 該機組的(de)優勢：
a. 壁厚精度(du)更高(gao)
三(san)輥布(bu)置(zhi)使芯棒在孔型中的對中性更好，軋制過(guo)程更加(jia)平穩(wen)，金屬(shu)變形更加(jia)均勻，壁(bi)厚(hou)偏差達到(dao)±5％～6％；
b. 鋼管(guan)表面(mian)質量更好
孔型槽底與輥(gun)肩各點線速度(du)差(cha)減(jian)小(xiao)、金(jin)屬不均勻(yun)流動減(jian)小(xiao)、橫向變(bian)形(xing)減(jian)小(xiao)，減(jian)緩了因(yin)軋(ya)輥(gun)側壁結瘤而在金(jin)屬表面上留下的壓痕缺陷(xian)，使(shi)鋼管表面更(geng)加光潔；
c. 可軋制高合金、不(bu)銹鋼(gang)等變形難(nan)度更大(da)的(de)金屬
采(cai)用三輥(gun)軋制工(gong)藝和機架(jia)采(cai)用圓形結構設計，使(shi)機架(jia)的剛性高(gao)，受力(li)均勻，單輥(gun)受力(li)減(jian)小；
d. 軋制缺陷減少
因不均(jun)勻(yun)變形減小、金屬的縱向(xiang)拉應力降低，拉裂、拉凹等(deng)缺陷大(da)幅度減少；
e. 金屬收(shou)得率高
軋制缺陷減(jian)少，尾部不規則部分切除(chu)減(jian)少近40％；
f. 可軋制更薄的鋼管(guan)
徑壁比(bi)D／S達50；
g. 工具消(xiao)耗顯著降低(di)
無論是軋輥的(de)尺(chi)寸(cun)，還(huan)是軋輥的(de)磨(mo)損，都呈較大幅(fu)度下降。
2. 主(zhu)要工藝技術(shu)裝備(bei)和智能化方面的(de)創(chuang)新：
a. 牌坊(fang)的(de)結構設計使其(qi)(qi)剛性(xing)高(gao)、穩定性(xing)好(hao)。牌坊(fang)采用(yong)全新的(de)整體圓(yuan)筒形框架結構設計，5個機架加空減機架的(de)牌坊(fang)全部用(yong)大型螺(luo)桿連接為一體，牌坊(fang)結構緊(jin)湊，長度(du)方向縮短。其(qi)(qi)剛性(xing)更高(gao)，穩定性(xing)更好(hao)，同時(shi)便于運輸及安裝，見圖6-42所示；
b. 采用軸向換(huan)輥(gun)方式。有(you)利于保持軋(ya)機中(zhong)心線的穩(wen)定(ding)和對中(zhong)性，可減(jian)少廠房跨距(ju)，但不利于單機架換(huan)輥(gun)和事故處理(li)；
c. 軋輥的液壓平衡采用獨(du)特的擺臂式(shi)結(jie)構設計，見圖(tu)6-43所示；
d. 連(lian)軋機采用了液壓小艙控(kong)制系統(tong)（HCCS），可實(shi)現動態輥(gun)縫調(diao)整(zheng)；
e. 采(cai)用了芯(xin)棒(bang)前行(xing)循(xun)環(huan)工藝(yi)(yi)。該工藝(yi)(yi)是指當(dang)軋制結束(shu)時，芯(xin)棒(bang)不返(fan)回而(er)繼(ji)續前行(xing)的(de)循(xun)環(huan)工藝(yi)(yi)以及相(xiang)
關的(de)配(pei)套技術，省(sheng)去了(le)芯棒返回時間，使每根(gen)管的(de)軋(ya)制周期縮(suo)短4～5s，可(ke)提(ti)高(gao)機組的(de)產(chan)能20％以上；
f. 采用(yong)了多(duo)項(xiang)工(gong)(gong)藝控(kong)制(zhi)(zhi)（智能）技術如CARTA技術：是將生(sheng)產(chan)計劃、生(sheng)產(chan)過(guo)程控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)質量保(bao)證(zheng)(zheng)三者有機(ji)結(jie)合起(qi)來，以保(bao)證(zheng)(zheng)優(you)質、高效、低消耗地生(sheng)產(chan)鋼管；液壓(ya)小艙控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)（HCCS）：可控(kong)制(zhi)(zhi)連軋機(ji)的液壓(ya)壓(ya)下動作(zuo)，實現輥(gun)縫(feng)調(diao)節。包括實現溫(wen)度補償(chang)(chang)、咬入沖擊補償(chang)(chang)、錐形芯棒伺服和(he)頭尾(wei)削薄等功能；QAS系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)：通(tong)過(guo)對(dui)物料的跟(gen)蹤、檢(jian)(jian)／監測，對(dui)數據(ju)進行收集、分析(xi)和(he)存儲(chu)并(bing)(bing)將分析(xi)的結(jie)果及時(shi)反饋(kui)給生(sheng)產(chan)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)，以實施(shi)對(dui)物料的控(kong)制(zhi)(zhi)，保(bao)證(zheng)(zheng)鋼管的質量；MTS系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)：向QAS、CARTA（包括PSS）系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)傳遞(di)訂單信(xin)息(xi)，收集這(zhe)些系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的檢(jian)(jian)測數據(ju)并(bing)(bing)歸檔保(bao)存：從管坯(pi)稱重開始到(dao)冷床結(jie)束，跟(gen)蹤物料通(tong)過(guo)不同工(gong)(gong)序(xu)時(shi)的流(liu)水號(hao)和(he)各種工(gong)(gong)藝調(diao)整(zheng)數據(ju)。
衡陽華菱鋼管ф340mm連(lian)軋管機組(zu)、攀成鋼Φ340mm連(lian)軋管機組(zu)
該兩機(ji)組(zu)均為(wei)2005年建成投產(chan)，設計規模為(wei)年產(chan)熱軋(ya)無(wu)縫鋼管50萬噸。機(ji)組(zu)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(ya)機(ji)，12機(ji)架微張力定（減）徑，主要設備從德國SMSMeer公司(si)引進。
創新點(dian)：兩套(tao)機組均采用了穿(chuan)孔機工(gong)藝輔助(zhu)設計系(xi)(xi)統(tong)（CARTA-CPM）、連(lian)軋工(gong)藝監控(kong)(kong)系(xi)(xi)統(tong)（PSS）、連(lian)軋輥縫控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統(tong)（HCCS）、微張力定（減）徑機工(gong)藝輔助(zhu)設計系(xi)(xi)統(tong)（CARTA-SM）、物料(liao)跟蹤系(xi)(xi)統(tong)（MTS）和在線(xian)檢測(ce)質(zhi)量保(bao)證系(xi)(xi)統(tong)（QAS）等(deng)工(gong)藝控(kong)(kong)制技術。
攀(pan)成鋼ф159mm三輥連(lian)軋(ya)管機組（5機架＋1架空減(jian)機）
2007年建(jian)成投產，產品直徑(jing)為φ48.3~1777.8mm,壁厚3.5～25mm；主要產品：鉆桿、油套管、高(gao)壓(ya)鍋爐管等。
特點及創新點：
1. 采用了(le)錐形輥導盤(pan)式穿孔機，增加了(le)后臺(tai)機內定(ding)心裝置和前臺(tai)管坯熱(re)定(ding)心裝置。
2. 采用(yong)了意大(da)利達涅利公司開發的(de)三輥限動(dong)芯棒連(lian)軋管(guan)機 FQM（Fine Quality Mill），其(qi)機架(jia)結(jie)構設(she)計簡(jian)捷，軋輥的(de)液壓(ya)平衡簡(jian)單、直接，有(you)利于輥縫調節，軋輥機架(jia)的(de)拆裝和(he)校準更方便。結(jie)構如圖(tu)6-44。
3. 配(pei)置了KOCKS公司的(de)24機(ji)架(jia)(jia)(jia)三輥(gun)式(shi)張力減徑(jing)機(ji)。采用單(dan)獨軋(ya)輥(gun)傳動，交流(liu)變頻調速，后三個(ge)機(ji)架(jia)(jia)(jia)（K1、K2和(he)K3）軋(ya)輥(gun)可調，便于張力控制，減小機(ji)架(jia)(jia)(jia)更換次數和(he)時(shi)間(jian)。軋(ya)輥(gun)機(ji)架(jia)(jia)(jia)孔(kong)型是采用普通數控車床對(dui)單(dan)個(ge)輥(gun)環進行(xing)單(dan)獨加(jia)工(gong)，不是采用傳統(tong)的(de)機(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)整體加(jia)工(gong)方式(shi)。減少了備用機(ji)架(jia)(jia)(jia)的(de)數量，又省去專用加(jia)工(gong)機(ji)床，也降低長(chang)期運行(xing)費用。同(tong)時(shi)，由于各機(ji)架(jia)(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)實際直(zhi)徑(jing)的(de)不同(tong)，采用了變架(jia)(jia)(jia)間(jian)距(ju)的(de)緊湊(cou)式(shi)設計，縮(suo)短了機(ji)組(zu)長(chang)度，可進一步減少增厚(hou)端(duan)切(qie)損。
控制(zhi)(zhi)方面，配置了(le)完(wan)善(shan)的(de)自動控制(zhi)(zhi)系統。可(ke)(ke)實現鋼管增厚端控制(zhi)(zhi)（HEC）、自動壁厚控制(zhi)(zhi)（AWC）、傳動系統沖(chong)擊補償、負(fu)荷(he)均衡控制(zhi)(zhi)等必(bi)要的(de)控制(zhi)(zhi)功(gong)能；同時，根據在線檢(jian)測信(xin)息，可(ke)(ke)實時對(dui)三個可(ke)(ke)調軋(ya)輥(gun)機架進行遠程調節。既減(jian)少(shao)切損(sun)、降(jiang)低金屬消耗(hao)，又保(bao)證了(le)產品質量。該張力減(jian)徑機和軋(ya)輥(gun)機架如圖(tu)6-45所示。
