不銹鋼無縫鋼管生產工藝的現狀介紹

這里所講的工藝現狀有兩層含義：一是各種生產工藝并存的狀況，包括從19世紀就已形成的工藝以及直至20世紀80~90年代才形成的新工藝；二是這些工藝的技術現狀、經濟指標和所軋不銹鋼無縫鋼管的質量狀況。

一、現存工藝的4種情況

就現存工藝而言可歸納為以下4種情況，即：

 a. 經典的古老工藝，即周期軋管工藝和自動軋管工藝；

 b. 發展了的連軋管工藝，即全浮動芯棒、半浮動芯棒和限動芯棒3種連軋工藝以及在限動芯棒連軋管工藝基礎上發展起來的PQP和CHM工藝；

 c. 翻新了的古老工藝即CPE工藝和新型三輥軋管機、Accu-roll軋機；

 d. 嶄新的軋管工藝。

1.  CPS工藝

  南非不銹鋼無縫鋼管廠于1989年進行技術改造，拆除頂管機代之以CPS工藝，管坯在軋輥垂直布置的錐輥式穿孔機穿孔后，直接進人張力減徑機軋成毛管，穿孔坯外徑為150~190mm,經張減后生產外徑為33.4~88.9mm的鋼管，最小規格為33.4mm×3.5mm,也可經減徑機生產外徑為88.9~168.3mm的鋼管。

  該廠的錐輥式穿孔機的延伸系數為4.17~5.5,穿孔坯D/S=25~27.5,實際上已接近熱軋毛管。

  經試車，這種工藝未獲成功，故該廠于1993年6月采用MINI-MPM工藝進行了第二次改造。軋機為4機架，采用液壓壓下機構和無牌坊結構。CPS工藝未獲成功的原因尚待探討。

2. 三輥行星軋管機

  三輥行星軋管機中3個軋輥相互間呈120°排列，并繞軋件旋轉，從而使軋件的斷面積得到減縮。這種軋機最初用于棒材生產。第一個采用三輥行星軋機生產無縫鋼管的廠于1983年在德國 Eschweiler投產，其產品規格為：外徑70~219mm,壁厚為4.5~6.0mm,年產量僅為6萬噸,迄今為止，采用這種工藝的鋼管廠僅此一家。

3. 三輥式連軋管機和PQP工藝

  1993年6月達爾明貝爾加莫新的斜軋擴徑機投產，采用MPM軋機軋出的母體管，經過擴徑（最大擴徑量為75%~80%),生產外徑為24英寸的鋼管。該廠的一臺大型周期軋管機被拆除。

  接著，在9月匹茲堡鋼管會議上意大利茵西公司又推出PQF（三輥式連軋管機）和VIP(軋輥垂直布置的錐輥式穿孔機，并采用導板）兩項新技術。在1993年11月的香港鋼管會議上，該公司將以上新技術成龍配套稱之為PQP工藝，該工藝以VIP+PQF 為核心，精軋部分采用定徑機、MD-SRM(混合傳動的張力減徑機）或NRE(新型斜軋擴徑機），其中新穎之點是三輥式連軋管機，采用中口徑連軋管為母體管，經斜軋擴徑生產大口徑不銹鋼無縫鋼管。

4. 少機架連軋管機（CHM)

  意大利茵西公司于1990年初提出MINI-MPM工藝方案，即在限動芯棒連軋管機上以4~5個機架軋出質量合格的鋼管，以達到“降低投資、經濟生產”的目的，并于1993年在TOSA廠正式投產。這樣，緊湊式軋機以最少的機架數生產質量合格的鋼管就構成了一種新工藝、一個新課題。

  日本新日鐵公司將這種少機架連軋管機稱為CHM工藝，在東京制鐵所采用3個機架按限動芯棒連軋管工藝進行試驗，其目的在于取代該廠的自動軋管機。工藝試驗成功后，在進行工業生產時要增加一個機架以便軋圓軸棒。

  德國德馬克公司從半浮動芯棒連軋管工藝出發，發展這種緊湊式軋管機，用6機架生產外徑為109mm的管子。實際上這種軋管機組還不夠緊湊，但是說明限動芯棒連軋工藝和半浮動芯棒連軋工藝都在保證管子質量的前提下減少機架數，進入中、小口徑不銹鋼無縫鋼管生產領域。

二、各種軋管工藝的比較

  不銹鋼無縫鋼管生產工藝的現狀，從總體上講仍可用以下兩句話加以概括，即：“先進性差別很大的多種工藝同時存在，由此而產生的軋機效率、產品質量、生產經濟性參差不齊”。在工業生產競爭激烈的今天，這種并存的局面只能是一種非穩態，優勝劣汰，勢在必行。

1. 技術經濟指標

各種軋管工藝的技術經濟指標如表25-1所示。

從表25-1可以看出：

  a. 從每分鐘所軋制的毛管長度來看，長芯棒連軋管機最高，因此得到了廣泛的應用，而周期軋管機自動軋管機顯然偏低；

  b. 除了三輥行星軋管機以外，所軋制毛管的長度Lmax亦以長芯棒連軋管機領先。

因此，年產量在50萬噸以上的軋管廠都采用連軋管工藝，因為這種軋機的高效率和良好的經濟性。

2. 產品質量

就質量而言，可從壁厚公差及內在質量分述如下：

  a. 毛管壁厚公差主要是取決于穿孔過程，一般說來，縱軋延伸過程對穿孔坯壁厚偏差既不改善，也不惡化，而斜軋延伸過程，則具有改善穿孔坯壁厚偏差的作用（三輥行星軋管機除外，它基本上呈“中性”）；

  b. 各種軋管工藝均有其固有的技術特征，這些基本的技術特征除了從能力、管子尺寸及公差等方面對產品產生影響以外，更重要的是對管子的內在質量、產品品種、生產經濟性等產生巨大影響，現列表簡述如表25-2所示。

3. 經濟性

  從經濟的角度出發，由于長芯棒連軋機組產量高，質量好，所以具有競爭能力。但所需的一次投資亦大，若按生產一噸鋼管所需的資來說，又往往具有可比性。現在的問題是：應該注意對某一規格、品種的不銹鋼無縫鋼管產品可供選擇的各種連軋管工藝的經濟比較。