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(jie)
國(guo)(guo)際不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管材學會（ITA)于1991年(nian)6月16日(ri)到6月19日(ri)在美國(guo)(guo)芝加(jia)哥市舉(ju)辦了(le)全美1991年(nian)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管博覽會 三比同時召開了(le)鋼(gang)(gang)管學術會議，ITA將(jiang)這兩項活動統稱(cheng)為“Tube America 91”。在Tube Ameica 91鋼(gang)(gang)管學術會上發表了(le)26篇論文，它們(men)比較清楚地勾畫(hua)出了(le)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管生產技術的新進展(zhan)。
對于無縫(feng)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)生產(chan)工藝技(ji)術的(de)(de)(de)發展來說(shuo)，20世紀的(de)(de)(de)最后十年是(shi)關鍵的(de)(de)(de)年份，由(you)于新的(de)(de)(de)兩套全浮動的(de)(de)(de)芯棒(bang)連軋管(guan)機組的(de)(de)(de)投產(chan)，這種(zhong)軋機的(de)(de)(de)發展獲得了新的(de)(de)(de)動力(li)，限動芯棒(bang)連軋管(guan)工藝開始向(xiang)MINI-MPM方向(xiang)發展，CPS軋管(guan)試驗尚(shang)在(zai)進(jin)行中，結(jie)果如(ru)何尚(shang)未見分曉，在(zai)張力(li)減徑(jing)工藝方面出現(xian)了混合傳(chuan)動的(de)(de)(de)新概念和(he)軋機自(zi)動控制，探傷技(ji)術和(he)檢(jian)測(ce)技(ji)術也有了新進(jin)展，在(zai)這樣一(yi)個時刻(ke)召開了鋼(gang)管(guan)學術盛(sheng)會，所以(yi)芝加哥市(shi)市(shi)長宣稱1991年6月18日(ri)為(wei)“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提示(shi)
1. TOSA不銹鋼管廠的CPS工藝(yi)
該廠采用CPS工藝，其流程如圖26-3所示。
環(huan)形爐的(de)加(jia)熱能力為(wei)30t/h;穿孔(kong)坯(pi)外徑(jing)(jing)114~185mm,最(zui)長(chang)為(wei)1m;定徑(jing)(jing)后(hou)不(bu)銹鋼管的(de)外徑(jing)(jing)101.6~179.8mm,最(zui)長(chang)為(wei)10m;張力減徑(jing)(jing)機可生產外徑(jing)(jing)為(wei)33.4~101.6mm,最(zui)長(chang)為(wei)40m的(de)鋼管，冷(leng)床寬20m.圖26-4示(shi)出的(de)TOSA不(bu)銹鋼管廠錐輥式穿孔(kong)機的(de)D/S值可達25~27.5,伸長(chang)率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝(yi)
MINI-MPM軋管工藝的基本(ben)參數如表26-2所(suo)示。
3. 混合傳動的(de)張力減(jian)徑機（MD-SRM)
意大(da)利因西公司（INNSE)設計制造了一(yi)臺新穎(ying)的(de)(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)減徑機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，其新穎(ying)之處(chu)在(zai)于傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系統(tong)。該傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系統(tong)由兩個相互獨(du)(du)(du)立(li)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)構組成，處(chu)于人口(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)方式為雙電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)；處(chu)于出口(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)組機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)為電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)。事實(shi)上，單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)優點主(zhu)(zhu)要顯示在(zai)張(zhang)(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)后部機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)上，即軋制小口(kou)徑不銹鋼(gang)管(guan)時，因后部機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)孔型的(de)(de)(de)(de)橢圓(yuan)度較小，需(xu)要精(jing)確(que)(que)控(kong)(kong)制張(zhang)(zhang)力(li)，而這種精(jing)確(que)(que)控(kong)(kong)制只(zhi)有采用(yong)(yong)單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系統(tong)時才能實(shi)現。此外，單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)張(zhang)(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)速(su)度曲線(xian)多種多樣，因此比(bi)較容易適應各種尺寸小口(kou)徑不銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)速(su)度要求。與此相反，張(zhang)(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)入口(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)一(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)若采用(yong)(yong)單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系統(tong)，則所(suo)設置的(de)(de)(de)(de)功率遠(yuan)遠(yuan)大(da)于實(shi)際需(xu)要，而且由于速(su)度剛(gang)性不夠，切頭損失較大(da)，CEC控(kong)(kong)制系統(tong)也難(nan)于控(kong)(kong)制整個減徑過程中的(de)(de)(de)(de)速(su)度曲線(xian)。綜上所(suo)述，對(dui)入口(kou)側(ce)(ce)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)采用(yong)(yong)成組傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)是比(bi)較有利的(de)(de)(de)(de)，即采用(yong)(yong)一(yi)個主(zhu)(zhu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行集體傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)，另加(jia)一(yi)個疊加(jia)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計的(de) MD-SRM所采(cai)用(yong)的(de)混(hun)合傳動方式，入口側若(ruo)干機(ji)架(jia)采(cai)用(yong)雙電機(ji)差動傳動，后部若(ruo)干機(ji)架(jia)采(cai)用(yong)單獨傳動，以達到揚長(chang)避短的(de)目的(de)。
a. CEC控制(zhi)，由一(yi)較(jiao)簡單(dan)的軟件，即可控制(zhi)集體差動(dong)傳動(dong)；
b. 憑借(jie)單獨傳動的后部(bu)機架，即(ji)可取得(de)張減工藝的最(zui)佳化；
c. 根據工藝(yi)需(xu)要不用后(hou)部若干(gan)機架時，很容易使其脫離(li)軋制過程；
d. 軋制(zhi)效率高，易于調整和(he)事故(gu)處理。
在(zai)Tube America 91 不銹鋼管學術會議上發表的(de)一些文章對發展鋼管生產技術很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以(yi)及錐(zhui)輥式(shi)穿孔機都是(shi)在(zai)一定條(tiao)件(jian)下產生的(de)，雖沒有嶄新(xin)(xin)的(de)概念，卻是(shi)推“陳”而出“新(xin)(xin)”的(de)產物。鋼管生產技術就是(shi)在(zai)“推陳出新(xin)(xin)”、“繼往開(kai)來”的(de)條(tiao)件(jian)下，不斷有所創新(xin)(xin)，不斷向前(qian)發展的(de)。
三、Tube America 91 與(yu)全浮動芯棒(bang)連軋管(guan)工(gong)藝的(de)發(fa)展
在Tube America 91會上發表的“中國的連軋管廠”一(yi)文，全(quan)面地反(fan)映(ying)了全(quan)浮動的芯(xin)棒連軋管工藝的新進展，其(qi)要點如下(xia)：
a. RK2和(he)寶(bao)鋼不銹鋼管連(lian)軋管廠
自從 Lorain 廠(chang)和 Gary 廠(chang)兩臺全浮(fu)動芯棒連軋管(guan)機組投產，這種工(gong)藝(yi)又經(jing)過了20多年的(de)(de)發(fa)展(zhan)，所產鋼管(guan)質量提高，產能明顯提高，可以說RK2和寶鋼連軋管(guan)廠(chang)是(shi)這種工(gong)藝(yi)發(fa)展(zhan)完美的(de)(de)標志(zhi)，以下各方(fang)面(mian)則是(shi)其發(fa)展(zhan)的(de)(de)成果。
1. 先進(jin)的直流(liu)傳動為高速連軋提供(gong)了基礎條件；
2. 竹節控制(zhi)(zhi)和CEC控制(zhi)(zhi)明顯地(di)提高(gao)了(le)產品(pin)質量(liang)和收得率；
3. 先進的(de)穿孔機和張減機設備設計(ji)實(shi)現了(le)軋制技(ji)術的(de)進步(bu)；
4. 在張減工藝和傳動(dong)技術方面取得了成果，使(shi)連軋管廠(chang)可以生(sheng)產450多(duo)種規(gui)格(ge)的成品管；
5. 計算機過程控制、無損探(tan)傷和精整作業(ye)區的(de)連續布等進(jin)一步發揮(hui)了連軋管廠(chang)的(de)技術先進(jin)性。
b. 對寶鋼不銹鋼管連軋管廠(chang)的7點評述
1. 由(you)于穿孔(kong)機(ji)采用了狄賽爾導盤再加上(shang)較高(gao)的軋制速度(du)和(he)線(xian)外(wai)脫（頂）桿，因此(ci)能(neng)以4根／min的速度(du)生產11m長的穿孔(kong)坯；
2. 設(she)置(zhi)了空心坯(pi)減徑機(ji)從(cong)而減少了管坯(pi)規(gui)格(ge)，改(gai)善了穿孔坯(pi)質量；
3. 連軋(ya)管(guan)機的(de)優越性：軋(ya)出(chu)速(su)度高(gao)（7.87m/s),荒管(guan)長(chang)達33m,并采用(yong)“竹(zhu)節”控制，提高(gao)了管(guan)子質量和收(shou)得率(lv)；
4. 張(zhang)減機軋(ya)(ya)出速度高(gao)達16m/s,采(cai)用(yong)CEC控制以減少切頭損失，工(gong)藝(yi)技(ji)術上的優越(yue)性表現在以兩種(zhong)尺寸的管坯就能(neng)軋(ya)(ya)出450種(zhong)規格的管子；
5. 采用分塊式加連接輥道的精整區布置以達到年(nian)處理(li)量(liang)1300萬根管(guan)子(zi)的指標；
6. 油井管(guan)加(jia)(jia)工區使用了多種無(wu)損探傷設備、摩(mo)擦對焊機(ji)和液壓操作的加(jia)(jia)厚機(ji)；
7. 15套探(tan)傷(shang)對成品(pin)管質(zhi)量起到了保證作用。
c. 軋制工(gong)藝的進一步發展(zhan)
從軋制(zhi)工藝的(de)角度來看(kan)，對FFM軋制(zhi)技術的(de)進一步發(fa)展，以下兩點形(xing)成了限制(zhi)，即：
1. 由于(yu)芯棒的長(chang)度最長(chang)為30m,因此熱軋荒管長(chang)度不得長(chang)于(yu)35m;
2. 成(cheng)品管外徑(jing)最大為7英寸，超過此極限值，芯(xin)棒(bang)重(zhong)量太重(zhong)，金(jin)屬(shu)流(liu)動的不均(jun)勻性(xing)程(cheng)度(du)加劇(ju)，生產無(wu)法進(jin)行(xing)。為了超越以(yi)上限制，連軋(ya)管工藝勢(shi)必要向限動芯(xin)棒(bang)工藝發展。
四、結語
Tube America 91 還(huan)發表了(le)兩篇強(qiang)調不(bu)銹鋼管生產(chan)工藝管理的文章(zhang)即(ji)：
1. 加(jia)強“綜合(he)質量管理(li)”以滿足21世紀不銹鋼管工業(ye)的需(xu)要(yao)，其主要(yao)內容為工藝(yi)過程的統計管理(li)（簡稱SPC);
2. JIT計(ji)算(suan)(suan)機(ji)管(guan)(guan)理系統，包括在線生(sheng)產(chan)(chan)計(ji)劃及(ji)管(guan)(guan)理系統，選擇(ze)確定工藝參數(shu)，生(sheng)產(chan)(chan)過程的安(an)排與(yu)產(chan)(chan)能計(ji)算(suan)(suan)；生(sheng)產(chan)(chan)指令的下達及(ji)過程控制，生(sheng)產(chan)(chan)現場(chang)監控系統。
北京科技(ji)大(da)學“關于全浮(fu)動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)管(guan)機組(zu)(zu)壁厚精度的(de)(de)研(yan)究”的(de)(de)報(bao)告（2008年4月）稱：在連(lian)軋(ya)管(guan)機上采用竹(zhu)節控(kong)制(zhi)技(ji)術，在張減機上采用CEC控(kong)制(zhi)技(ji)術，不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)精度有了(le)(le)顯著的(de)(de)改善(shan)，精度的(de)(de)改善(shan)和其他(ta)機組(zu)(zu)不(bu)能(neng)及的(de)(de)高產(chan)能(neng)，使全浮(fu)動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)管(guan)工(gong)藝再(zai)次受到了(le)(le)人(ren)們的(de)(de)關注。
