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(yi)在(zai)20世(shi)紀前80年(1904~1985年)的發展(zhan)


 連(lian)軋管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)在20世紀前80年的發展基(ji)本上就是全(quan)浮動連(lian)軋管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)技術的發展,這可分為如下三個階(jie)段。


 1.  第(di)一階(jie)段(1904~1934年)


  在第(di)一階段(duan)以Fassel軋(ya)機為代表。Fassel 軋(ya)機以交流電機組傳動(dong)、全浮動(dong)長芯棒軋(ya)制(zhi)為機組的(de)(de)(de)主要技術特征。熱軋(ya)管(guan)僅用于冷拔坯料,品種(zhong)規格少(shao)、質量差、生(sheng)產率低(di)。1913年美國Pittsburgh Steel Products 公司 Monessen 廠的(de)(de)(de)φ40~65mm 連(lian)軋(ya)管(guan)機,就(jiu)是德國按(an)Fassel軋(ya)機設計的(de)(de)(de),它是這(zhe)一階段(duan)的(de)(de)(de)代表機組。


 2.  第二階段(duan)(1934~1950年)


  第二階段以Foren 軋(ya)機(ji)(ji)(ji)和Lorain、Gary廠的(de)(de)連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組為代(dai)表。1934年(nian)美國(guo) Globe Steel Tube 公司(廠)的(de)(de)26機(ji)(ji)(ji)架單獨(du)傳動(dong)(dong)的(de)(de)連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)投產,它是采用直流電機(ji)(ji)(ji)單獨(du)傳動(dong)(dong)的(de)(de)全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji),是由該公司 Foren工(gong)程師設計(ji)的(de)(de)。1948年(nian)后,Lorain、Gary 廠和 Ellwood 廠的(de)(de)全浮動(dong)(dong)芯(xin)棒連軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組配(pei)置了(le)張力減(jian)徑機(ji)(ji)(ji),擴大(da)了(le)品(pin)種規格(ge)范圍,設計(ji)月產量達0.8萬~2.0萬噸。


 3. 第三階(jie)段(1961~1978年)


 20世(shi)紀(ji)60年(nian)代的(de)(de)(de)連軋管(guan)機組(zu)(zu)仍以全浮動(dong)長芯棒軋制(zhi)(zhi)(zhi)和直流電機單(dan)獨傳動(dong)為(wei)主要特征,但由于配置(zhi)了多機架(jia)、單(dan)獨傳動(dong)的(de)(de)(de)張(zhang)力減徑(jing)機,產品品種規格增至400~500種,月產量可達4~5萬噸(dun)。在1970~1978年(nian),由于連軋工藝(yi)(yi)理論及(ji)張(zhang)減工藝(yi)(yi)理論的(de)(de)(de)研究卓有成效,深化了對(dui)連軋工藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)認識,采(cai)用“竹節”控制(zhi)(zhi)(zhi)和CEC控制(zhi)(zhi)(zhi)及(ji)電子計算機控制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)連軋管(guan)機組(zu)(zu)先后投(tou)產。這一(yi)階段的(de)(de)(de)代表機組(zu)(zu)是原聯(lian)邦德(de)國(guo)Mulheim 鋼管(guan)廠的(de)(de)(de)RK2機組(zu)(zu)。



二、三種連軋(ya)管工藝并(bing)存及全浮動(dong)芯棒(bang)連軋(ya)管工藝在寶鋼的發展(1978年至今)


  1978年至今,限動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(MPM)及半浮動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(MRK-S)得到了發展并日成熟,從而形成了3種(zhong)連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)并存的局面。限動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)可(ke)軋(ya)(ya)出(chu)比全浮動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)更長(chang)、口(kou)徑更大的鋼管(guan)(guan),但軋(ya)(ya)制(zhi)節奏和速度低于全浮動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi),由于它的出(chu)現晚于全浮動(dong)芯(xin)棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi),在工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)自動(dong)控制(zhi)技術(shu)配置(zhi)上優(you)于前(qian)者,顯示其相對的優(you)勢(shi)。


  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(xiu)鋼管廠(chang)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)該指出(chu),就軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制技術(shu)而(er)言,周期軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)和連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)乃(nai)同根(gen),均源于(yu)(yu)兩(liang)重(zhong)式(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)。曼氏斯曼兄弟基于(yu)(yu)兩(liang)重(zhong)式(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)的結構,創造性地設計了(le)獨(du)特(te)的周期軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥孔型,促(cu)成了(le)人(ren)工(gong)(gong)喂料周期軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)的誕生(sheng),而(er)Kellogg 和Heckert兩(liang)位大師很自然(ran)地聯想到配置多個(ge)機(ji)架的兩(liang)重(zhong)式(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),但由于(yu)(yu)受到技術(shu)條件的限(xian)(xian)制,第1臺連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(Fassel軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji))的問世要比(bi)周期軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)晚十幾年。但“事(shi)有(you)必(bi)至(zhi),理有(you)固然(ran)”。100多年后周期軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝衰矣(yi)!而(er)連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝仍充(chong)滿發展的活力,其理在于(yu)(yu):連(lian)續(xu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)總比(bi)間(jian)斷軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)強(qiang)。至(zhi)于(yu)(yu)兩(liang)種連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝即全浮(fu)(fu)動(dong)芯(xin)棒和限(xian)(xian)動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝的對比(bi)則不是一(yi)(yi)個(ge)孰(shu)優孰(shu)劣的問題(ti),而(er)是一(yi)(yi)個(ge)應(ying)用場合不同的問題(ti),即全浮(fu)(fu)動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝應(ying)用于(yu)(yu)(中)小(xiao)口(kou)徑無縫不銹鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產,而(er)限(xian)(xian)動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)藝應(ying)用于(yu)(yu)大口(kou)徑和較大口(kou)徑無縫鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產。當然(ran),這樣的看法要在對168PQF和140FFM(全浮(fu)(fu)動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji))進行較長時間(jian)的對比(bi)考察后才能(neng)作出(chu)恰(qia)當的結論。