我國于20世紀70年(nian)代開始(shi)(shi)研制(zhi)全浮動芯棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)，國產的Φ76mm全浮動芯棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)于80年(nian)代末在衡陽鋼管(guan)(guan)(guan)廠試生(sheng)產。80年(nian)代初開始(shi)(shi)，我國陸(lu)續引進連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)生(sheng)產線。至今已有46套(tao)(tao)連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)。其(qi)中限(xian)動芯棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)44套(tao)(tao)，全浮動芯棒(bang)(bang)、半浮動芯棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)各1套(tao)(tao)。在44套(tao)(tao)限(xian)動芯棒(bang)(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)中，三輥連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)28條，其(qi)余均為兩輥連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)。下面結合幾個典型(xing)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)例子介(jie)紹(shao)我國連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)發展(zhan)情況。
寶鋼無縫(feng)鋼管廠ф140m浮動芯棒連軋管機組（8機架(jia)，呈45°角(jiao)布置）
1985年建成投產(chan)(chan)(chan)，是我國(guo)(guo)從(cong)德國(guo)(guo)引進(jin)的(de)(de)第1套(tao)先進(jin)的(de)(de)熱(re)軋無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)連軋機組，設計產(chan)(chan)(chan)量50萬噸／年，產(chan)(chan)(chan)品(pin)規(gui)格為(wei)Φ（21.3～139.7）mmmmx(2.0~252.0～25）mm，主要用于生(sheng)產(chan)(chan)(chan)油井管(guan)和鍋(guo)爐管(guan)。該機組具有現代化的(de)(de)管(guan)理模式和在(zai)線全自動化運行方式。它的(de)(de)建成投產(chan)(chan)(chan)大大提(ti)高了(le)我國(guo)(guo)熱(re)軋無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)技(ji)術(shu)裝備水(shui)平，提(ti)高了(le)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)質量和生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)各項(xiang)技(ji)術(shu)指標，讓業內人士大開(kai)眼(yan)界，并(bing)成為(wei)我國(guo)(guo)現代化無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)發展史上的(de)(de)一(yi)個里程碑(bei)。
1. 與當時國內自動軋(ya)管(guan)機、周期式軋(ya)管(guan)機相比，該連軋(ya)管(guan)機組的優(you)勢(shi)是：
a. 軋制節奏快3.5～4p／min；
b. 產(chan)量(liang)高(gao)，設(she)計產(chan)量(liang)50萬(wan)噸／年(nian)（該機組實(shi)際最高(gao)年(nian)產(chan)量(liang)超過了85萬(wan)噸）；
c. 壁厚精(jing)度較高(gao)，壁厚偏差±7％～9％；
d. 延伸(shen)系數(shu)較大4～5；
e. 可生產較長的荒(huang)管(guan)大于33m；
2. 主要(yao)工藝技術裝備和智能(neng)化方面創新：
a. 采用帶導盤的狄塞爾穿孔機；
b. 穿(chuan)孔機采用(yong)了可變速軋制；
c. 采用(yong)了(le)頂桿快(kuai)速更(geng)換；
d. 采用(yong)了(le)步進式(shi)再加熱爐；
e. 采用了(le)28機架三(san)輥式張力減徑(jing)機，并帶(dai)有頭(tou)尾（CEC）控制技術；
f. 熱軋(ya)生產線配有過(guo)程管理機和(he)PLC控制系統，實現了全自動化生產。
天津鋼管(guan)公司ф250mm限動(dong)芯棒(bang)連軋管(guan)機組（7機架，呈(cheng)45°角布置）
該連(lian)軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)由意(yi)大利引(yin)進(jin)，1992年(nian)建成投(tou)產，是我國引(yin)進(jin)的第(di)一套(tao)限(xian)動(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)，產品(pin)(pin)直徑為ф114～273.1mm，壁厚4.5～35mm，主要產品(pin)(pin)定位(wei)于當時國內緊缺的石油套(tao)管(guan)(guan)。
1. 與(yu)浮動(dong)(dong)式芯棒(bang)連(lian)軋管機組(zu)相比，限動(dong)(dong)芯棒(bang)連(lian)軋管機組(zu)的優勢：
a. 鋼(gang)管的壁厚精度更高，壁厚偏差±6％～8％；
b. 可軋制D／S大于42的薄(bo)壁鋼管；
c. 可(ke)生產(chan)的產(chan)品規格(ge)范圍(wei)更寬，該機組(zu)(zu)規格(ge)范圍(wei)為(wei)φ114～273mm（限動芯棒連(lian)軋管機組(zu)(zu)目前可(ke)生產(chan)的最(zui)大的直徑為(wei)φ508mm）；
d. 可(ke)軋制的(de)荒(huang)管長(chang)度更(geng)長(chang)（該機組荒(huang)管長(chang)度為32～33m，理論上可(ke)大于45m）；
e. 延伸(shen)系數大(da)于(yu)5；
f. 能耗(hao)比(bi)浮(fu)動式(shi)連軋機組低(di)30％左右。
2. 主要(yao)工藝(yi)技(ji)術裝備(bei)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)方面創新：
a. 穿(chuan)孔機設置(zhi)了(le)機內定心(xin)輥；
b. 穿孔機采用了頂桿(gan)快(kuai)速更換；
c. 設置(zhi)了頂桿預旋轉裝(zhuang)置(zhi)；
d. 采用線外預穿芯棒工藝；
e. 連(lian)軋機采用了快速換(huan)輥（兩側更(geng)換(huan)）；
f. 配備了(le)在線測厚、測徑、測長、測速、測溫等裝置，能及時(shi)監(jian)控鋼(gang)管的幾何尺寸。
衡(heng)陽(yang)鋼管(guan)(guan)廠φ89mm半浮動芯(xin)棒連軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)（6機(ji)架(jia)，水平(ping)垂直布置）
1997年建(jian)成投產(chan)，該(gai)連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)機組由德國引(yin)進，是我(wo)國第一套半浮動芯棒連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)機（也是唯一的(de)一套）。產(chan)品(pin)直徑為φ25～89mm，壁厚2.5～12mm，主要產(chan)品(pin)為高(gao)壓鍋爐管(guan)(guan)(guan)。
1. 半(ban)浮動芯棒連軋(ya)管機組的優勢(shi)是(shi)：
a. 軋(ya)(ya)制節奏較快3～3.5p／min，稍低于(yu)浮(fu)動(dong)式軋(ya)(ya)機(ji)，但高于(yu)限動(dong)芯棒軋(ya)(ya)機(ji)；
b. 避免(mian)了(le)“竹節(jie)”的產生，壁厚精(jing)度與限動軋機相當；
c. 產量(liang)高。高于同規(gui)格限動(dong)軋機的產量(liang)。
2. 主要工藝(yi)技術裝備創新(xin)：
a. 采(cai)(cai)用錐(zhui)形輥導板式穿(chuan)孔機(ji)，輾(zhan)軋角為10°，采(cai)(cai)用前臺主(zhu)傳動(dong)即(ji)主(zhu)電(dian)機(ji)、傳動(dong)軸(zhou)布(bu)置在前臺，有利于(yu)穿(chuan)孔機(ji)實現頂桿循環和設(she)備維護(hu)（一般(ban)錐(zhui)形輥穿(chuan)孔機(ji)的傳動(dong)軸(zhou)布(bu)置在出口側，輾(zhan)軋角為15°）；
b. 芯棒運行采用半浮式工(gong)藝。既有(you)限動(dong)軋(ya)機壁厚精度高的(de)特點，又有(you)浮動(dong)軋(ya)管機節奏快(kuai)的(de)特點，適于(yu)生產中(zhong)、小(xiao)直徑(jing)無縫鋼管。
包鋼連軋管廠(chang)φ180mm少機架(jia)限動芯棒(bang)連軋機組（5機架(jia)，水平(ping)垂(chui)直布(bu)置）
2000年φ180mm限動芯棒連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)建成投產(chan)（國(guo)內第一套5機(ji)架連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)）。該機(ji)組(zu)由意大(da)利引進，產(chan)品規格為φ(60~245)mm×(3.2~25)m2～25）mm，主(zhu)要產(chan)品為油井管(guan)(guan)和鍋(guo)爐管(guan)(guan)。
1. 5機架（Mini-MPM）限(xian)動芯棒連(lian)軋管機組(zu)的特點是(shi)：
a. 連(lian)軋機組采用了5機架，較大幅度降低了機電設備投(tou)資和基建(jian)費用，同(tong)時也減少了生產工具(ju)的費用；
b. 該機組(zu)的另一特點是，12架(jia)微(wei)張力(li)定徑(jing)機與24架(jia)張力(li)減(jian)徑(jing)機串列(lie)布置。
2. 主要創新點：
a. 連(lian)軋(ya)機(ji)軋(ya)輥(gun)調整采用了液壓壓下，因而可實現(xian)在(zai)線輥(gun)縫調整；
b. 配備了鋼管頭尾削尖功能，以改善鋼管頭尾的(de)壁厚(hou)偏(pian)差(cha)。
鞍(an)鋼(gang)無縫鋼(gang)管廠(chang)ф159mm限動芯棒(bang)連軋管機(ji)組（5機(ji)架，水平垂直布(bu)置）
2002年鞍鋼(gang)集團無縫鋼(gang)管廠通過對(dui)靈山ф140mm軋管機(ji)組(zu)的技術改(gai)造，建成一套φ159mm限動芯棒連軋管機(ji)組(zu)。該(gai)連軋機(ji)組(zu)由德國引進，產品直徑為φ7～177.8mm，壁厚4.5～16mm，設(she)計產量為20萬噸／年。
主要特點和創(chuang)新點：
1. 除連(lian)軋管主機與限動裝置由(you)國(guo)外供貨(huo)，其余設(she)備分別由(you)國(guo)外提供基本(ben)數(shu)據(ju)、或(huo)基本(ben)設(she)計、或(huo)詳(xiang)細設(she)計，由(you)國(guo)內制造。
2. 穿(chuan)孔(kong)機通過(guo)利舊，改造(zao)為導板錐形輥臥式(shi)穿(chuan)孔(kong)機，輾軋(ya)角為3.3°，完全由國內設(she)計制造(zao)。
3. 在定徑機前設置了電感(gan)應再加熱裝置。
天(tian)津(jin)鋼(gang)管(guan)公司(si)ф168mm三(san)輥限(xian)動芯棒連軋管(guan)機組（5機架＋1架空(kong)減機）
2003年建成(cheng)投(tou)產(chan)，是世界(jie)上第(di)一套三(san)輥連軋管機組（PQF），產(chan)品直徑為(wei)Φ32～168.3mm，壁厚3.5～22mm，主要產(chan)品：鉆(zhan)桿、油套管、高(gao)壓鍋(guo)爐管等，在設計(ji)上還考慮(lv)了可軋制(zhi)高(gao)合金、不銹鋼管等難(nan)變形金屬(shu)。
1. 該(gai)機組的優勢：
a. 壁厚精度更高
三輥(gun)布置使芯棒在(zai)孔型(xing)中的(de)對中性更(geng)好(hao)，軋制過程更(geng)加平穩(wen)，金屬(shu)變形更(geng)加均勻，壁厚偏差達到±5％～6％；
b. 鋼管表(biao)面(mian)質量更好
孔型槽底與輥(gun)肩各(ge)點線速度差減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)、金屬不均勻流動減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)、橫向變形減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，減(jian)(jian)緩了因軋(ya)輥(gun)側壁結瘤而在(zai)金屬表(biao)面上(shang)留下的壓痕缺陷(xian)，使鋼管表(biao)面更加光潔；
c. 可軋(ya)制高(gao)合(he)金(jin)、不(bu)銹鋼等變形(xing)難度更大的(de)金(jin)屬(shu)
采(cai)用三輥軋(ya)制工(gong)藝(yi)和機架采(cai)用圓形結構設計，使(shi)機架的剛性高，受(shou)力均勻，單輥受(shou)力減小；
d. 軋制缺陷減(jian)少(shao)
因不(bu)均(jun)勻(yun)變形減小、金屬的縱(zong)向(xiang)拉應力(li)降(jiang)低(di)，拉裂(lie)、拉凹(ao)等缺陷大幅度減少；
e. 金屬(shu)收得率高
軋制(zhi)缺(que)陷減少，尾部(bu)不(bu)規則(ze)部(bu)分切除減少近40％；
f. 可軋制更薄的鋼管
徑壁比D／S達50；
g. 工(gong)具消耗(hao)顯著(zhu)降(jiang)低
無論是軋(ya)輥的(de)尺(chi)寸，還(huan)是軋(ya)輥的(de)磨(mo)損(sun)，都(dou)呈較(jiao)大幅度下降。
2. 主要工藝技術裝備(bei)和智能化方(fang)面的創新：
a. 牌(pai)(pai)坊的結(jie)構設計使(shi)其(qi)剛性(xing)高、穩定性(xing)好。牌(pai)(pai)坊采用(yong)全(quan)新的整體圓筒(tong)形框架(jia)結(jie)構設計，5個機架(jia)加空(kong)減機架(jia)的牌(pai)(pai)坊全(quan)部用(yong)大型螺桿連(lian)接為一(yi)體，牌(pai)(pai)坊結(jie)構緊湊，長(chang)度方向縮短(duan)。其(qi)剛性(xing)更高，穩定性(xing)更好，同時便(bian)于(yu)運輸(shu)及安裝，見(jian)圖(tu)6-42所(suo)示；
b. 采(cai)用軸向換輥方(fang)式(shi)。有利(li)(li)于(yu)保持軋機中心線的穩(wen)定和對中性，可(ke)減少(shao)廠房跨距，但不利(li)(li)于(yu)單(dan)機架換輥和事故處理(li)；
c. 軋輥的(de)(de)液壓平衡采用獨特的(de)(de)擺臂式結(jie)構設計，見圖6-43所示；
d. 連軋機采用(yong)了液壓小艙(cang)控制系統（HCCS），可實現(xian)動態輥縫調整；
e. 采用了芯棒前(qian)行循環工(gong)(gong)藝(yi)。該工(gong)(gong)藝(yi)是指當軋制結束(shu)時，芯棒不(bu)返回而繼續前(qian)行的(de)循環工(gong)(gong)藝(yi)以及相
關(guan)的(de)配套技術，省去了(le)芯棒返(fan)回時(shi)間，使(shi)每(mei)根管(guan)的(de)軋制周期縮短4～5s，可提高機組的(de)產能20％以上；
f. 采用(yong)了多項工(gong)藝控(kong)制(zhi)（智(zhi)能）技(ji)術(shu)如CARTA技(ji)術(shu)：是將生產(chan)(chan)計劃、生產(chan)(chan)過(guo)程控(kong)制(zhi)和(he)質量(liang)保證(zheng)三者(zhe)有(you)機結(jie)合起來，以保證(zheng)優質、高(gao)效、低消(xiao)耗地(di)生產(chan)(chan)鋼管；液(ye)壓小艙控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)（HCCS）：可控(kong)制(zhi)連(lian)軋(ya)機的(de)液(ye)壓壓下(xia)動(dong)作，實(shi)現輥縫調(diao)節。包括(kuo)實(shi)現溫度補償(chang)、咬入沖擊補償(chang)、錐(zhui)形芯棒伺服和(he)頭尾削薄等功能；QAS系(xi)統(tong)：通過(guo)對物(wu)料(liao)的(de)跟(gen)蹤、檢／監測，對數據進行(xing)收(shou)集、分(fen)析和(he)存(cun)(cun)儲(chu)并將分(fen)析的(de)結(jie)果及時(shi)反饋給(gei)生產(chan)(chan)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)，以實(shi)施對物(wu)料(liao)的(de)控(kong)制(zhi)，保證(zheng)鋼管的(de)質量(liang)；MTS系(xi)統(tong)：向QAS、CARTA（包括(kuo)PSS）系(xi)統(tong)傳遞(di)訂單信息，收(shou)集這些系(xi)統(tong)的(de)檢測數據并歸(gui)檔保存(cun)(cun)：從管坯稱重開始(shi)到冷床(chuang)結(jie)束，跟(gen)蹤物(wu)料(liao)通過(guo)不同工(gong)序時(shi)的(de)流水號和(he)各種工(gong)藝調(diao)整數據。
衡陽華菱鋼(gang)管ф340mm連(lian)軋管機(ji)組、攀(pan)成鋼(gang)Φ340mm連(lian)軋管機(ji)組
該兩機(ji)組均為2005年建成投產，設計規(gui)模(mo)為年產熱(re)軋無(wu)縫鋼管50萬噸。機(ji)組采用帶導盤(pan)錐形輥穿孔，帶空減機(ji)架(jia)(jia)（VRS）的5機(ji)架(jia)(jia)限動芯棒連軋機(ji)，12機(ji)架(jia)(jia)微張力定（減）徑(jing)，主要設備從德國(guo)SMSMeer公司(si)引進。
創新(xin)點：兩套機組均采用了穿孔機工藝輔助(zhu)設計(ji)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（CARTA-CPM）、連軋(ya)工藝監(jian)控系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（PSS）、連軋(ya)輥縫控制系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（HCCS）、微(wei)張力(li)定（減）徑機工藝輔助(zhu)設計(ji)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（CARTA-SM）、物料跟蹤系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（MTS）和在線檢測質量(liang)保證系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（QAS）等(deng)工藝控制技(ji)術。
攀成(cheng)鋼ф159mm三輥連軋管機組（5機架＋1架空減機）
2007年(nian)建成投產，產品直(zhi)徑為φ48.3~1777.8mm,壁(bi)厚3.5～25mm；主要產品：鉆(zhan)桿、油(you)套管、高(gao)壓鍋爐管等。
特點(dian)及創新點(dian)：
1. 采用了(le)錐形輥導(dao)盤(pan)式穿孔機，增(zeng)加(jia)了(le)后臺機內(nei)定心裝置(zhi)和前臺管坯熱定心裝置(zhi)。
2. 采用了意大(da)利達涅利公(gong)司開發的三輥(gun)限動芯棒(bang)連軋管機(ji) FQM（Fine Quality Mill），其機(ji)架結(jie)構(gou)(gou)設計(ji)簡捷，軋輥(gun)的液壓平衡簡單、直(zhi)接，有利于輥(gun)縫調節，軋輥(gun)機(ji)架的拆裝和校準(zhun)更(geng)方便。結(jie)構(gou)(gou)如(ru)圖6-44。
3. 配(pei)置了(le)KOCKS公司的(de)24機架(jia)三輥(gun)(gun)(gun)式張(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑(jing)機。采用單獨(du)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)傳(chuan)動，交流變(bian)頻(pin)調(diao)速，后三個(ge)機架(jia)（K1、K2和K3）軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)可(ke)調(diao)，便于張(zhang)(zhang)力(li)(li)控制，減小機架(jia)更換次數(shu)和時(shi)間(jian)。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)機架(jia)孔型是采用普通(tong)數(shu)控車床對單個(ge)輥(gun)(gun)(gun)環(huan)進行單獨(du)加工，不是采用傳(chuan)統的(de)機架(jia)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)整體加工方式。減少了(le)備用機架(jia)的(de)數(shu)量，又省去專用加工機床，也降(jiang)低長期(qi)運行費用。同時(shi)，由于各機架(jia)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)實際直徑(jing)的(de)不同，采用了(le)變(bian)架(jia)間(jian)距的(de)緊(jin)湊式設計，縮短了(le)機組長度，可(ke)進一步減少增厚端切損。
控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方面，配置了完(wan)善的自動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統。可實現鋼管增(zeng)厚端(duan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（HEC）、自動壁厚控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（AWC）、傳動系統沖擊(ji)補償、負荷(he)均衡(heng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)等必(bi)要的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)功能；同時(shi)，根據在線檢測信息，可實時(shi)對三個可調軋(ya)輥(gun)機架進行遠程調節。既減少切損、降(jiang)低(di)金(jin)屬(shu)消耗，又保證了產品質量。該張力(li)減徑機和軋(ya)輥(gun)機架如圖(tu)6-45所示。
