假如以曼氏兄弟取得第一個關于周期軋管工藝專利（DRP58762)的日子，即1891年2月24日作為發明周期軋管工藝的日子，那么1991年正好是一百周年紀念，當然國際不銹鋼管材學會（International Tube Association ITA)定于1991年6月在芝加哥召開國際不銹鋼管會議并舉辦鋼管博覽會，并不一定與發明周期軋管工藝有關，因為ITA每兩年舉辦一次不銹鋼管博覽會，同時召開鋼管會議，由來已久成慣例了，并在“Tube”一字后加國名和年份作為標志。
一、Tube America 91 簡介
國(guo)際不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)材學會（ITA)于1991年6月(yue)16日(ri)(ri)到(dao)6月(yue)19日(ri)(ri)在美國(guo)芝(zhi)加(jia)哥(ge)市舉辦了(le)全美1991年不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)博覽(lan)會 三比同時召開了(le)鋼(gang)管(guan)(guan)學術(shu)會議，ITA將這兩(liang)項活動(dong)統稱為“Tube America 91”。在Tube Ameica 91鋼(gang)管(guan)(guan)學術(shu)會上發(fa)表了(le)26篇(pian)論文，它們比較清(qing)楚(chu)地勾畫出了(le)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)生產技術(shu)的(de)新進展。
對于(yu)無縫不銹鋼管(guan)生產工藝(yi)(yi)技(ji)(ji)術的(de)發展來(lai)說，20世紀的(de)最后十年(nian)是關(guan)鍵的(de)年(nian)份，由于(yu)新(xin)(xin)的(de)兩套全浮(fu)動(dong)(dong)的(de)芯棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)機組的(de)投產，這種軋(ya)(ya)機的(de)發展獲得了新(xin)(xin)的(de)動(dong)(dong)力，限(xian)動(dong)(dong)芯棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)工藝(yi)(yi)開(kai)始向(xiang)MINI-MPM方(fang)向(xiang)發展，CPS軋(ya)(ya)管(guan)試驗尚(shang)在(zai)進(jin)行中(zhong)，結果(guo)如何尚(shang)未見分曉，在(zai)張力減徑工藝(yi)(yi)方(fang)面出現了混合傳動(dong)(dong)的(de)新(xin)(xin)概念和軋(ya)(ya)機自動(dong)(dong)控制，探傷技(ji)(ji)術和檢(jian)測技(ji)(ji)術也有了新(xin)(xin)進(jin)展，在(zai)這樣一個時刻召開(kai)了鋼管(guan)學術盛會，所以芝加哥(ge)市市長宣稱(cheng)1991年(nian)6月18日(ri)為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提(ti)示
1. TOSA不銹鋼管(guan)廠的(de)CPS工藝
該廠采用CPS工(gong)藝，其流程如圖26-3所(suo)示。
環形爐的(de)加熱能力為(wei)30t/h;穿孔坯外(wai)徑114~185mm,最(zui)(zui)長為(wei)1m;定徑后不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)外(wai)徑101.6~179.8mm,最(zui)(zui)長為(wei)10m;張力減徑機可(ke)生產外(wai)徑為(wei)33.4~101.6mm,最(zui)(zui)長為(wei)40m的(de)鋼(gang)管(guan)，冷床寬20m.圖26-4示出(chu)的(de)TOSA不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠錐輥式穿孔機的(de)D/S值可(ke)達25~27.5,伸長率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝
MINI-MPM軋管工藝(yi)的基本(ben)參數如(ru)表26-2所示。
3. 混合傳動的張力減徑機（MD-SRM)
意大(da)利(li)因西公司（INNSE)設計制(zhi)造了一臺(tai)新穎(ying)的(de)(de)張(zhang)力(li)減徑(jing)(jing)機(ji)(ji)，其新穎(ying)之(zhi)處(chu)在于(yu)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系統(tong)(tong)(tong)。該傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系統(tong)(tong)(tong)由(you)兩個相互(hu)獨立的(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)構組(zu)成(cheng)，處(chu)于(yu)人(ren)口(kou)側的(de)(de)一組(zu)機(ji)(ji)架(jia)(jia)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)方式為雙電機(ji)(ji)差(cha)動(dong)(dong)(dong)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)；處(chu)于(yu)出口(kou)側的(de)(de)一組(zu)機(ji)(ji)架(jia)(jia)為電機(ji)(ji)單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)。事實上(shang)，單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)優點主(zhu)要(yao)顯示在張(zhang)減機(ji)(ji)的(de)(de)后部機(ji)(ji)架(jia)(jia)上(shang)，即軋制(zhi)小(xiao)(xiao)口(kou)徑(jing)(jing)不銹(xiu)鋼(gang)管時，因后部機(ji)(ji)架(jia)(jia)孔(kong)型的(de)(de)橢圓度較小(xiao)(xiao)，需要(yao)精確控制(zhi)張(zhang)力(li)，而這種(zhong)精確控制(zhi)只有采用(yong)單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系統(tong)(tong)(tong)時才能實現。此外(wai)，單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)張(zhang)減機(ji)(ji)的(de)(de)速度曲線多種(zhong)多樣，因此比(bi)較容易(yi)適應各(ge)種(zhong)尺寸(cun)小(xiao)(xiao)口(kou)徑(jing)(jing)不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)速度要(yao)求(qiu)。與此相反，張(zhang)減機(ji)(ji)入(ru)口(kou)側的(de)(de)一機(ji)(ji)架(jia)(jia)若采用(yong)單獨傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系統(tong)(tong)(tong)，則所(suo)設置的(de)(de)功率遠遠大(da)于(yu)實際需要(yao)，而且由(you)于(yu)速度剛性不夠，切頭損失(shi)較大(da)，CEC控制(zhi)系統(tong)(tong)(tong)也(ye)難于(yu)控制(zhi)整個減徑(jing)(jing)過程中的(de)(de)速度曲線。綜上(shang)所(suo)述，對入(ru)口(kou)側機(ji)(ji)架(jia)(jia)采用(yong)成(cheng)組(zu)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)是比(bi)較有利(li)的(de)(de)，即采用(yong)一個主(zhu)電機(ji)(ji)進(jin)行集(ji)體傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)，另加(jia)一個疊加(jia)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)電機(ji)(ji)。
INNSE 設(she)計的 MD-SRM所(suo)采(cai)(cai)用(yong)的混合傳動(dong)方式(shi)，入口側若干機架采(cai)(cai)用(yong)雙電機差動(dong)傳動(dong)，后部若干機架采(cai)(cai)用(yong)單獨傳動(dong)，以達(da)到(dao)揚長(chang)避短的目的。
a. CEC控(kong)制，由一(yi)較簡單的軟件，即可控(kong)制集體差動(dong)傳動(dong)；
b. 憑借(jie)單獨傳動的后部機架(jia)，即(ji)可(ke)取得張減工藝的最(zui)佳(jia)化(hua)；
c. 根據工藝(yi)需要(yao)不用后部(bu)若干(gan)機架時(shi)，很(hen)容易使其脫離軋制過(guo)程；
d. 軋(ya)制效率高，易于(yu)調(diao)整和事(shi)故處理。
在Tube America 91 不銹鋼(gang)(gang)管學術(shu)(shu)會議上發(fa)表的一些文章對發(fa)展鋼(gang)(gang)管生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)很(hen)有(you)意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及(ji)錐(zhui)輥(gun)式(shi)穿孔機都是(shi)在一定條件下產(chan)生(sheng)的，雖沒有(you)嶄新的概念，卻是(shi)推(tui)(tui)“陳(chen)”而出“新”的產(chan)物。鋼(gang)(gang)管生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)就是(shi)在“推(tui)(tui)陳(chen)出新”、“繼(ji)往開(kai)來(lai)”的條件下，不斷有(you)所創新，不斷向前發(fa)展的。
三、Tube America 91 與全浮動(dong)芯棒連軋管工藝(yi)的發(fa)展(zhan)
在Tube America 91會上發表的(de)“中國(guo)的(de)連軋管廠”一文，全面地反映了(le)全浮動的(de)芯棒(bang)連軋管工(gong)藝的(de)新(xin)進(jin)展，其要點如下：
a. RK2和寶鋼(gang)不(bu)銹鋼(gang)管連軋(ya)管廠
自從(cong) Lorain 廠(chang)和 Gary 廠(chang)兩(liang)臺全浮(fu)動芯棒連軋管(guan)機組投產，這種工(gong)(gong)藝(yi)又經過了20多(duo)年的發展(zhan)，所產鋼(gang)管(guan)質(zhi)量提高，產能(neng)明顯提高，可以(yi)說RK2和寶(bao)鋼(gang)連軋管(guan)廠(chang)是這種工(gong)(gong)藝(yi)發展(zhan)完美的標志，以(yi)下各方(fang)面則(ze)是其發展(zhan)的成果(guo)。
1. 先(xian)進的直流傳動為高速連軋提供了基礎(chu)條(tiao)件；
2. 竹節控(kong)制和(he)CEC控(kong)制明(ming)顯地提高了(le)產品(pin)質量(liang)和(he)收得(de)率；
3. 先進的(de)穿孔機(ji)和(he)張減(jian)機(ji)設備設計實(shi)現了軋(ya)制技術的(de)進步；
4. 在張減工藝(yi)和傳動技(ji)術(shu)方面取得了成(cheng)果，使(shi)連軋(ya)管(guan)廠可以生產450多種規格的(de)成(cheng)品管(guan)；
5. 計(ji)算機過程控制、無損探傷和精整作業區的連續布等進一步發(fa)揮了連軋管廠的技術先進性。
b. 對寶鋼不銹(xiu)鋼管連軋管廠的7點評述
1. 由(you)于穿孔機采用了(le)狄賽爾導盤再加上較(jiao)高的軋(ya)制速度和(he)線外脫（頂）桿(gan)，因此(ci)能(neng)以4根／min的速度生(sheng)產11m長的穿孔坯；
2. 設置了空心坯減(jian)徑機從而減(jian)少了管坯規格，改善(shan)了穿孔坯質量；
3. 連軋管機的優越(yue)性：軋出速(su)度高(gao)（7.87m/s),荒(huang)管長達33m,并采(cai)用“竹節”控制，提高(gao)了管子質量(liang)和(he)收(shou)得率(lv)；
4. 張減機(ji)軋出速度高達(da)16m/s,采用CEC控制以(yi)減少切頭損(sun)失，工藝技術上的優越性(xing)表現(xian)在以(yi)兩(liang)種(zhong)尺寸(cun)的管(guan)(guan)坯就能軋出450種(zhong)規(gui)格的管(guan)(guan)子；
5. 采用分塊式加連接輥道的精整區布置以(yi)達到年處(chu)理量1300萬根管子的指(zhi)標；
6. 油井管(guan)加工(gong)區使用了多種無損探傷設備、摩擦對焊(han)機和液壓操作的加厚機；
7. 15套探傷對成品管(guan)質量起到了(le)保證作用(yong)。
c. 軋(ya)制工藝的進(jin)一(yi)步發展
從軋制工藝的(de)角度(du)來看，對FFM軋制技(ji)術的(de)進一(yi)步發展(zhan)，以下兩點形成(cheng)了限制，即：
1. 由于芯棒的長(chang)度(du)最(zui)長(chang)為30m,因此熱(re)軋荒管長(chang)度(du)不得長(chang)于35m;
2. 成品管外徑最大為7英寸，超過(guo)此(ci)極(ji)限值，芯(xin)棒重量太重，金屬流動(dong)的不(bu)均勻性程度加劇，生產無法進行(xing)。為了(le)超越(yue)以上限制，連軋管工(gong)藝(yi)(yi)勢必(bi)要向限動(dong)芯(xin)棒工(gong)藝(yi)(yi)發(fa)展。
四、結語
Tube America 91 還發表了兩篇強調不銹鋼管(guan)生(sheng)產工(gong)藝管(guan)理的文章即：
1. 加強“綜(zong)合(he)質量管(guan)(guan)理”以滿足21世(shi)紀不銹鋼(gang)管(guan)(guan)工(gong)業的需要，其主要內容為工(gong)藝過程的統計管(guan)(guan)理（簡稱SPC);
2. JIT計算機(ji)管理(li)系統(tong)，包括在(zai)線(xian)生(sheng)產計劃及(ji)管理(li)系統(tong)，選擇確定工藝參(can)數，生(sheng)產過程的安排與產能計算；生(sheng)產指令的下達及(ji)過程控制，生(sheng)產現(xian)場監(jian)控系統(tong)。
北京科技大學“關(guan)(guan)于全浮動芯棒連(lian)軋管(guan)機(ji)組(zu)壁厚精度的研究”的報告（2008年4月）稱：在(zai)連(lian)軋管(guan)機(ji)上采用竹(zhu)節控(kong)制(zhi)技術，在(zai)張減機(ji)上采用CEC控(kong)制(zhi)技術，不(bu)銹鋼管(guan)的精度有了(le)顯著的改善(shan)，精度的改善(shan)和(he)其他機(ji)組(zu)不(bu)能(neng)及的高(gao)產(chan)能(neng)，使全浮動芯棒連(lian)軋管(guan)工藝再(zai)次(ci)受到了(le)人們的關(guan)(guan)注。
