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2  各熱軋機組生產工藝過程特點

　　我們通常將毛管的壁厚加工稱之為軋管。軋管是鋼管成型過程中最重要的一個工序環節。這個環節的主要任務是按照成品鋼管的要求將厚壁的毛管減薄至與成品鋼管相適應的程度，即它必須考慮到后繼定、減徑工序時壁厚的變化，這個環節還要提高毛管的內外表面質量和壁厚的均勻度。通過軋管減壁延伸工序后的管子一般稱為荒管。軋管減壁方法的基本特點是在毛管內按上剛性芯棒，由外部工具（軋輥或模孔）對毛管壁厚進行壓縮減壁。依據變形原理和設備特點的不同，它有許多種生產方法，如表1所示。一般習慣根據軋管機的形式來命名熱軋機組。軋管機分單機架和多機架，單機架有自動軋管機、阿塞爾軋機、ACCU-ROLL等，斜軋管機都是單機架的；連軋管機都是多機架的，通常4~8個機架，如MPM、PQF等。目前主要使用連軋（屬于縱軋）與斜軋兩種軋管工藝。

　　　　　　　　　　　　　　表2-1  軋管減壁的工藝方法

2..2.1  連續軋管機的幾種形式

　　連軋管機是在毛管內穿入長芯棒后，經過多機架順序布置且相臨機架輥縫互錯（二輥式輥縫互錯90°，如圖1所示；三輥式輥縫互錯60°）的連軋機軋成鋼管，它是當今被最廣泛應用的縱軋鋼管方法。連軋管機軋制過程中，軋件變形實際上是受多組（4~8組）軋輥與芯棒的反復作用從圓到橢圓…橢圓再到圓的過程。

　　連軋管機的發展歷史悠久，早在19世紀末就曾嘗試在長芯棒上進行軋管，但種種原因，至1950年世界上僅有6臺連軋管機。1960年后，隨著科學技術的進步和生產的發展，特別是電子計算機技術的飛速發展和應用，使連軋管機在生產工藝和設備上日趨完善，得到了迅速的發展和推廣。在浮動芯棒連軋管機的基礎上，限動芯棒連軋管機于20世紀60年代中期進行了工藝試驗，獲得了可喜的成果。1978年世界上第一套限動芯棒連軋管機（MPM）在意大利達爾明鋼管廠建成投產，連軋管工藝發展到了一個新的水準。20世紀90年代末又推出了三輥連軋管機（PQF）技術，使連軋管工藝裝備躍上了更高的臺階。

　　連軋管機在PQF出現以前，都是兩輥式的，即由兩個軋輥為一組組成孔型，二輥式的機架既有與地面呈45°交錯布置的，也有與地面垂直、水平交錯布置的；PQF為三輥式的，即由三個軋輥為一組組成孔型；；MPM與PQF孔型構成見（圖2）；連軋管時，孔型頂部的金屬由于受到軋輥外壓力和芯棒內壓力作用而產生軸向延伸，并向圓周橫向寬展，而孔型側壁部分的金屬與芯棒不接觸，但它被頂部軸向延伸的金屬對它附加的拉應力作用而產生軸向延伸，并同時產生軸向拉縮。不論兩輥式的還是三輥式的連軋管機，按芯棒的運行方式可分為以下三種形式。

圖2-1     MPM軋管工藝過程圖示

1-芯棒限動裝置  2-芯棒  3-毛管  4-連軋管機  5-脫管機

2.2.1.1    浮動芯棒連軋管機（或全浮動芯棒連軋管機）

　　簡稱MM（Mandrel Mill）。軋制過程中對芯棒速度不加以控制，芯棒由被輾軋金屬的摩擦力帶動自由跟隨管子通過軋機，芯棒的運行速度是不受控的 軋制過程中芯棒的運行速度隨著各機架的咬入、拋鋼有波動，從而引起管子壁厚的波動；軋制結束后，芯棒隨荒管軋出至連軋機后的輸出輥道，在軋制中、薄壁管時芯棒的幾乎全長都在荒管內，見圖3；帶有芯棒的荒管橫移至脫棒線，由脫棒機將芯棒從荒管中抽出以便冷卻、潤滑后循環使用。其特點是軋制節奏快，每分鐘可軋4支甚至更多的鋼管； 但荒管的壁厚精度稍低、設有脫棒機其工藝流程較長、芯棒的長度接近于管子的長度；適合生產較小規格（外徑小于177.8mm）的無縫鋼管。比較有代表性的浮動芯棒連軋管機有德國米爾海姆廠的RK2機組和我國寶鋼的φ140 mm機組。

　　浮動芯棒連軋管機的工作特點是：由于在軋制時不控制芯棒速度，因此在整個軋制過程中，芯棒速度多次變化。例如，在一臺8機架的連軋管機上，當金屬進入第一機架時，芯棒在摩擦力的作用下，以接近第一機架的軋制速度運行；當金屬進入第二機架時，芯棒速度就要改變，以第一和第二機架軋制速度之間的某個速度運行；當進入第三機架時，則芯棒速度已變為第一、第二和第三機架軋制速度之間的某個速度；依此類推，直至進入第八機架，芯棒速度便經過了8次變化，已1～8機架間的某個速度運行，進入一個相對穩定的軋制階段。在此階段，前面機架的軋制速度比芯棒速度慢（稱為慢速機架），后面機架的軋制速度比芯棒速度快（稱為快速機架

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