苏联使用的技术术语中有一些来自德国,而自动轧管机这一名称却来自美国,实质上这一种命名法是欠科学的,因为当时的“自动”一词是相对于周期轧管机的人工喂料而言的,鞍钢不锈钢无缝管工程沿用了苏联的技术词汇,把这种短顶头轧制工艺称作“自动轧管机”。德国不锈钢管界则从工艺特征出发,把这种轧机称作“Stopfenwalzwerk”,英美技术文献称之为“Plug Mill”似更妥当,唯独译成中文叫“(短)顶头轧管机”似乎又欠雅,但是只要人们都知道这种轧机是怎么一回事,即使叫“自动轧管机”也无妨,就算别的轧机可能更自动一些。
美国有用轧机发明者的名字来命名轧机的做法,在无缝钢管生产技术方面就有“Assel Mill”、“Diescher Mill”和“StiefelMill”等,令人惊讶的是斯蒂弗尔却并非这种轧机的发明者,这一章特别是这一段故事有助于了解这一史实。那么又产生一个问题,美国或者说英语的技术文献中,甚至有时在德语技术文献中为什么把自动轧管机叫“Stiefel Mill”呢?这是和斯蒂弗尔与自动轧管机组多年一贯的密切关系有关,这是指:
1. 自动轧管机组中采用的穿孔机是他发明的;
2. 虽然他不是 Morse-Wirkstrom 小组的成员,但轧机获“自动轧管机”之称谓和用回送辊提高轧机机械化水平密切相关;
3. 在不锈钢管厂实际使用的、具有现代化自动轧管机雏形的自动轧管机组是在他领导下的Standard Eng公司(厂)设计制造的。
1902年秋斯蒂弗尔在宾州 Ellwood 市组建Standard工程公司专门制造无缝钢管设备并进一步完善了自动轧管机,使之成为现代化的轧管机,因此在美国,自动轧管机被称为 StiefelMill.
自动轧管工艺和通常三段式轧管工艺的一大区别在于轧机之后设置均正机,空心坯经自动轧管机轧制后,须经过均正机,以使壁厚均匀,均正后经定减径工序才是热轧成品管。这种自动轧管机组的设备组成如图5-1所示,这种自动轧管机组的诞生年份是1905年。
据 Mannersmann Marktforshung GMBH 在1984年5月的统计,各国拥有的自动轧管机数量如下:欧洲23台;美国24台;苏联12台;日本6台;合计65台。这可以说是峰值,此后只有拆除的,没有新建的。这种工艺在大小口径钢管生产两方面均呈现衰退趋势。
自动轧管工艺如图5-2所示。
空心坯在自动轧管机上轧制时,棒杆支持在后推力座上,顶头连接在芯棒杆上,位于孔型中间,和轧辊孔型形成一个和管子壁厚相适应的环状空隙,一般管子通过两个道次轧成,第一道次轧完换顶头后,上辊抬起由回送辊回送至前台,然后再轧第二道。自动轧管机若要“寻根问祖”,则有两种说法:
1. 自动轧管机是在改进二重式轧管机的基础上发展起来的生产过程机械化的轧管机;
2. 自动轧管机是在周期轧管上改孔型(包括改轧辊旋转方向)解决人工喂料而发展起来的。
J.P.Boore支持第二种说法,叶尔莫拉耶夫则赞成第一种观点。前面曾提及周期轧管机是在两重式轧机的基础上发展起来的,因此这两点说法并不矛盾。