世界热轧无缝钢管机组发展状况简介(上)20101207

世界热轧无缝钢管机组发展状况简介（上）

地域：国外     信息类别：行业动态     行业类别：钢　　铁

作者：     发布人：钢铁行业管理审核     发布时间：2010-12-07 14:13:20.0 

1、前言

进入21世纪以来随着全球经济复苏、增长，尤其是中国经济的快速增长带动世界经济的发展，同时也带动了全球能源需求的增长。以石油(天然气)、煤炭为主要能源的需求大幅度增长，尤其是石油(天然气)的增长对钻采和输送用管的需求，极大地带动了钢管业的发展，也带动了无缝钢管的发展。为了满足能源工业的需求，一大批新建的现代化无缝钢管项目陆续投产，使全球无缝钢管产能大幅度增长，同时也推动了无缝钢管生产技术装备水平的提高。

2、热轧无缝钢管生产的几种主要机型

2.1 热连轧钢管成为了无缝钢管生产的主流机型

多机架连续轧管技术，是无缝钢管生产中一项重要的工艺技术。上世纪50年代以来由于传动技术和电气控制技术的突破，连轧管生产技术得到了长足的发展。芯棒运行方式从浮动式芯棒轧机到限动式芯棒轧机以及半浮动式芯棒轧机，机架数从9架-7架减少到6架-5架，轧制工艺从两辊变为三辊，生产过程的操作方式由手动到区域自动化到整条线由CPU、PLC控制的全自动化运行方式，采用了液压压下、液压小仓控制技术，配套了工艺控制软件技术，连轧管机的整体装备水平有了很大的改变。与其他机型相比，连轧管机以其优质、高产、高效率、低消耗等特点，成为世界无缝钢管主要生产企业的首选机型。近十年来全球新建成的连轧管机组有近20套(不包括在建的)，到目前为止，全球已有连轧管机组50多套(不包括在建的)，机型的产能已经远远超过其他机型的产能，连轧管机已成为无缝钢管生产的主流机型。

连轧管机进入中国是在上世纪80年代初期，宝钢建设时引进了德国Meer公司Φ140浮动式芯棒连轧管机组，这让业内人士真正看到了现代化连轧管机组高质量、高效率的优势。90年代初天津钢管公司从意大利Innse公司引进了更为先进的Φ273限动芯棒连轧管机组，随后，衡阳钢管厂又引进德国Meer公司0半浮式芯棒连轧管机组。进入21世纪随着钢管需求的快速增长，包钢、鞍钢、天津钢管、衡阳钢管、攀成钢等企业先后引进数套连轧管机组，其中包括5套最先进三辊连轧管机组；南通特钢、无锡西姆莱斯、山东墨龙共建设了四套国产的连轧管机组(其中西姆莱斯两套)，这些机组的建设推动了中国钢管工业的高速发展。到目前为止，已经建成的连轧管机组有17套(到2010.6)，产能超过了800万t。

2.2 三辊连轧管机开创了连轧钢管工艺的新时代

2003年9月世界上第一套Φ168三辊PQF(prime quality finishing)连轧管机在天津钢管公司顺利投产。三辊PQF连轧管工艺技术，以其在均匀变形、变形应力，轧机结构、轧机刚性、负荷分配及轧辊受力等方面的优势，使其在轧制产品规格范围、径壁比(D/S)、裂孔和拉凹缺陷、壁厚精度、成材率、工具消耗、高合金难变形材料轧制等方面具有两辊轧机无可匹敌的优势。另外，天津钢管公司Φ168三辊PQF连轧管机组还有在其他方面的创新和新技术的应用，如芯棒前行循环工艺和相关配套技术，省去了芯棒返回时间，使每根管的轧制周期缩短4min，可提高机组的产能约15%；在线激光测厚：作为新一代侧厚技术，测量精度高，可带芯棒检测，对人体伤害小(与射线相比)；液压小仓控制技术(包括液压压下)：使轧辊压下/抬起响应快、调节精度高，可动态操作并应用于头尾削薄技术，提高钢管头尾壁厚精度；还有CARTA技术，QAS系统等。上述新技术新工艺的应用，使连轧管机的整体装备水平和工艺水平提升到一个崭新的平台。近年来，SMS-MEER公司在三辊连轧管机原轴向换辊(PQF?-ACO)方式上，又开发出了一种新的换辊方式即(PQF?-LCO)换辊方式。这种轧机结构既保留了PQF?-ACO轧机——变形小、受力均匀的特点又使轧辊更换简便(可单机架更换)，易于对轧机、轧辊的检查以及设备的维护。

从2003年9月至今6年多时间里，三辊连轧管机以其先进的技术指标，向人们展示了新一代的热连轧无缝钢管技术优越的工艺特性。2005年以来全球已经建成和正在建设的三辊连轧管机组已超过了20套，这些机组的建设，开创了三辊连轧钢管工艺技术的新时代。

2.3 大中口径的自动轧管机组通过技术改造后仍然发挥着作用

自动轧管机组又称Plug mill，多建于上世纪70年代前，曾称霸世界40多年。随着连轧管技术装备不断发展，新的生产线不断的建设，自动轧管机的霸主地位逐渐被连轧管机组所取代。上世纪后期，随着一些现代化连轧管机组的建设，许多早期建设的小型自动轧管机组(168mm机组以下)逐渐被淘汰。而大口径的连轧管机全球仅3套(意大利达尔明、俄罗斯伏尔加、日本住友)，均为两辊连轧管机，而且生产大口径薄壁管时易产生裂孔和拉凹缺陷，所以大口径的自动轧管机组在这一组距仍占有一定的优势，轧制Φ273mm-457mm规格的钢管，自动轧管机组仍是主力军。进入21世纪后，全球又新建了数套大口径连轧管机组，这使得自动轧管机组在这一组距的优势被消弱了。目前全球自动轧管机组有46套，成品规格≤Φ168mm机组26套，＞Φ168≤273mm机组有6套、＞Φ273≤355mm机组有7套、＞Φ355≤457mm机组有7套，其中大中型自动轧管机组通过技术改造后仍然发挥着重要作用。像法国V&MΦ355mm机组、日本NKKΦ426mm机组、JFEΦ426mm机组、包钢Φ426mm等机组，都成为本企业主要生产机组。其中包钢Φ426mm机组2002年通过与德国MEER公司合作，对热轧线进行了系统的改造，包括环形炉：原两座、中径24m，改为一座中径36m(2008年)，提高管坯加热能力和加热质量；穿孔机：辊身长度由原760mm加长到1000mm，增加顶头碾轧带长度，提高毛管壁厚精度。轧管机：上工作辊平衡由原重锤改为液压平衡，辊缝压下采用AGC辊缝自动控制系统；再加热炉：改成步进式并配有在线常化设备；引进了MEER三辊定径机，采用方形机架和快速换辊以及单机架传动等；使热轧线实现了自动化控制。通过上述改进使热轧线的整体装备水平有了很大的提高，产品质量有了很大的改善。

2.4 精密、三辊轧管机组以其各自的优势也占有一席之地

精密轧管机又称Accu-Roll轧管机，是在狄塞尔轧管机结构的基础上，将鼓形轧辊改成锥形轧辊，增设了辗轧角，加长了辊身长度、增大了导盘直径，并将浮动芯棒轧制方式改为限动芯棒轧制方式，从而减小了金属扭转变形，增加了均壁钢管的重轧次数，提高了钢管壁厚精度。近年来精密轧管机以其轧制工序短、设备投资少(国内可以整条线制造)、更换规格容易、品种适应的范围宽、以及适合于小批量、多品种等生产优势在中国已成为中小型钢管企业技术改造和新建机组的首选机型。精密轧管机是美国埃特纳标准公司提出的设计思想，由中美合作设计制造，并在中国迅速推广。目前全球共有精密轧管机组33套，全部都在中国。

三辊轧管机又称Assel轧管机，也是一种高轧制精度的无缝钢管机组。除延伸机采用三辊斜轧外，前后工序的配置基本与Accu-Roll轧管机相同。三辊轧管机轧制的品种以轴承管、液压支拄管、机械加工用管、中厚壁高压锅炉管和套管接箍料及钻杆、钻铤料为主。该类机组因适应轧制中厚壁和厚壁无缝钢管且壁厚精度高等特点而被称为品种轧机。上世纪90年代以来，德国MEER公司对三辊轧管机进行了一系列技术改进，采用限动阶梯芯棒轧制方式或采用头部咬入“快关”方法，以解决荒管头部喇叭口问题；采用尾部“快开”方法以解决荒管尾部三角形问题；采用轧辊碾轧角可调整设计，改变了过去以辊肩为中心线的调整方法，而变为以碾轧带为中心的调整方法，提高了轧制过程的稳定性和重轧系数；在轧机后台，采用了长导向辊结构以防止轧制过程中荒管扭曲和划伤。这些新技术已经应用于瑞典的Ovako、天津钢管公司Φ219mm三辊轧管机和最新建成的新冶钢Φ460mm三辊轧管机上。

值得一提的是，三辊轧管机组作为高精度的品种轧机，在一些国家如瑞典(Ovako公司)，主要用来生产轴承管。在中国，最初引进该机型时也是为了生产轴承管，但是由于国情不同，中国的轴承厂主要生产中低端产品，采用圆坯(热轧棒材)加热-冲环-热处理-机加工工艺，其生产成本较低。而采用热轧-冷轧/拔-切环-热处理-机加工工艺，生产成本较高难与前一种生产工艺竞争，所以机组引进后几乎没有正式生产过轴承管。但是在中国，也有个别企业采用穿孔+冷拔工艺生产轴承管。

与精密轧管机一样，三辊轧管机组以其轧制工序短、设备投资少、更换规格容易、壁厚精度高等优点，在中国也成为中小型钢管企业技术改造以及新建机组的主要机型。另外，三辊轧管机组也适合于小批量、多品种的生产。日前全球已经建成和正在建设的三辊轧管机组共39套，中国占26套。世界上最大的三辊轧管机——新冶钢钢管厂的Φ460mm三辊轧管机，已于2009年6月建成投产。该机组生产的最大外径为Φ508mm、最大壁厚为100mm。

未完，待续！